Способ регенерации масла

Иллюстрации

Способ регенерации масла (патент 899642)
Способ регенерации масла (патент 899642)
Способ регенерации масла (патент 899642)
Способ регенерации масла (патент 899642)
Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социвлистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („,899642 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)3a a>

С 10 M 11/00.

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.0 l 82. Бюллетень J4 3 на делам изобретений н открытий (53) УДК621, 899 (088. 8) Дата опубликования описания 23 0 1 82 (72) Авторы изобретения

В.М.Прядкина и Б.И.Бубякин

Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени металлургический комбинат им.В.И.Ленина (71) Заявитель

/ -"

{54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МАСЛА .. ""Я

Изобретение относится к регенерации масел, в частности к регенерации масел из пенных маслоотходов, образующихся в циркуляционных системах смазки станов холодной прокатки. . Современные станы холодной прокатки оснащаются, как правило, системами циркуляционной смазки и охлаждения валков, в которых в качестве смазочно-охлаждающей жидкости чаще

t0 всего используется эмульсия типа

"масло в воде" с различными технологическими присадками. В процессе прокатки эмульсии загрязняются мельчайшими твердыми частицами, например, железа, продуктами разложения и полимеризации масла, а также неэмульгированными маслами. Качество смазочноохлаждающей жидкости в значительной степени влияет на чистоту поверхности проката и на энергосиловые параметры прокатных станов, поэтому в системах циркуляционной смазки предусматривается очистка смазочно-охлаждаащей жидкости or примесей. Ilpoдукты разложения и полимеризации компонентов эмульсии, механические примеси и свободные масла выделяются из смазочно-охлаждающей жидкости при естественной и напорной флотации в виде пенных маслоотходов, содержащих до 60ь масла.

Известен способ регенерации масла из пенных маслоотходов путем их деэмульгирования минеральной кислотой высокой концентрации, например серной, при нагревании до 43- 101 С, фильтрации полученной смеси через пористый материал при 71- 10 1 С и разделения фильтрата на водную и масляную фазы 1.11

Недостатком известного способа является то, что больвое количестso вязких компонентов, присутствующих в пенных маслоотходах и образующихся в процессе регенерации, неизбежно приведет к забиванию пористых фильтров, что отрицательно ска89964

45 жется на чистоте регенерированного масла и снизит производительность известного способа.

Известен также способ регенерации масла из отработанных смазочноохлаждающих жидкостей, включающий нагревание эмульсии после добавления поваренной соли до температуры кипения, введение в эмульсию ао время кипячения в качестве деэмульгатора 1о соли железа или алюминия, в частности гептагидрата сульфата железа, в небольших количествах и продувку ее воздухом. После этого эмульсию выдерживают при температуре кипения до разрушения эмульгатороа и нагрев прекращают, после чего масло отделяют от воды и шлама отстаиванием (2).

Недостатком известного способа является то. что он пригоден лишь для регенерации масел из отработанных эмульсий малой вязкости. Применение этого способа для множественных эмульсий высокой вязкости, а именно такой эмульсией и являются р5 пенные маслоотходы, значительно затруднено либо невозможно совсем, так как вводимые соли железа не способствуют разрушению такой эмульсии, а наоборот, стабилизируют ее. Кроме того, мелко дисперсные механические примеси при отстаивании не осаждаются, что не позволит вторично использовать масло, регенерированное данным способом, B циркуляционных сис35 темах смазки прокатных станов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обработки отработанных смазочных масел, например в виде пенных маслоотходов, загрязненных до

40/ водой и твердыми примесями, заключающийся s том, что смесь масла, воды и твердых примесей, поступающую из систем циркуляционной смазки установок прокатных цехов, нагревают до 60-90 С после введения 0,0 1- 1,03 (а расчете на смесь) деэмульгаторамалорастворимой металлической соли динонилнафталинсульфокислоты а заФ

50 тем производят отделение масла от воды и шлама отстаиванием в течение не менее 3 ч при 60-90 С (33 .

Недостатком известного способа является низкая чистота регенерированного масла из-за наличия большого количества твердых мелкодисперсных примесей в последнем, что затрудняет повторное использование масла в

2 4 циркуляционной системе смазки прокатг ного стана. Это объясняется большои вязкостью пенных маслоотходов и смеси, полученной после обработки последних деэмульгатором. Нагрев смеси до 60-90 С не дает значительного снижения вязкости, о чем говорит большая продолжительность отстаивания, Большая вязкость обрабатываемой смеси не позволит удалить мелкодисперсные твердые примеси.

Цель изобретения - повышение чистоты регенерированного масла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации масла путем обработки масляных отходов деэмульгатором, нагревания и последующего отделения масла от воды и шлама, при повышенной температуре, перед обработкой деэмульгатором масляные отходы смешивают 20-25 -ным раствором серной кислоты, в качестве деэмульгатора используют оксиэтилированные жирные кислоты С о -С » и полученную смесь перед нагреванием разбавляют водой.

При этом желательно серную кислоту авбдить а количестве 0,04-0,053 от объема масляных отходов.

Кроме того, оксиэтилированные жирные кислоты С о -Сд» желательно вводить в количестве 0,03-0,043 от объема масляных отходов, Пенный маслопродукт представляет собой множественную эмульсию, т.е. эмульсию, в которой дисперсной средой является смесь свободных масел и продуктов их физико-химических изменений, а дисперсная фаза сама является эмульсией. Множественная эмульсия стабилизируется сажей, мылами, высокомолекулярными жирными кислотами, входящими в состав пенных маслоотходов. Она образует с пузырьками воздуха пену, сама являясь ее стабилизатором. Такая система термодинамически устойчива.

Наиболее эффективно процесс деэмулЬгироаания множественных эмульсий протекает при обработке их деэмульгатором в кислой среде. Для создания кислой среды при разложении пенных маслоотходов используют

20-253-ный раствор серной кислоты.

При низких концентрациях (до 203) серной кислоты не происходит полного разложения пенных маслоотходов. Дис-, персная фаза в этом случае остается

899642 батываемой смеси создается при введении в пенные масляные отходы 23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот из расчета 0,03-0,04об.4. 8 этом случае получается масло удовлетворительного качества, соответствующее по основным показателям эмульсолу ОСИ.

Разбавление технической водой смеси ведут до тех пор, пока вязкость смеси не снизится в 1,5-2 раза по сравнению с вязкостью исходных пенных масляных отходов.

Для улучшения взаимодействия вводимых реагентов с компонентами пенных масляных отходов осуществляют перемешивание смеси одновременно с нагреванием. Перемешивание происходит до тех пор, пока полностью не распадется пена и не произойдет деэмульгация смеси. Смесь в этом случае представляет собой однородную жидкость.

Для отделения масла от воды и шлама обрабатываемую смесь подвергают сепарации, которая позволяет удалить из масла механические примеси, причем мелкодисперсные твердые примеси с диаметром частиц меньше

0,008 мм другим путем удалить невозможно. Содержание механических примесей в отсепарированном масле не превышает 0,54.

Сепарация дает удовлетворительные результаты только в том случае, если пена в обрабатываемой смеси полностью разрушена и полностью произошло разложение эмульсии.

Пример 1. Иасляные отходы подают насосами по трубопроводам в два обогреваемых бака-приемника ем" костью по 400 м каждый. Температура масляных отходов 58 С.

Пенные масляные отходы отбирают из горизонтального отстойника и флотатора циркуляционной системы смазки станов холодной прокатки.СОстав пенных масляных отходов представлен в табл.2. эмульсией, а при концентрации выше

254 процесс разложения эмульсии становится невозможным, так как кислота начинает взаимодействовать с железом, входящим в состав механических примесей с образованием железного купороса и солей жирных кислот, которые, наоборот, стабилизируют эмульсию.

Оптимальное количество раствора iÎ серной кислоты составляел 0,04-0,05 от объема масляных отходов. При меньшем количестве раствора деэмульгация проходит неполностью, а при увеличении - резко возрастает коли- i5 чество водорода в газовой смеси, образующейся в ходе регенерации,что влечет за собой повышенную взрывоопасность процесса.

Содержание водорода в газовой . щ смеси в зависимости от количества вводимого 253-oro раствора серной кислоты на 1м пенных маслоотходов представлено в табл. 1.

ЗО

4,0

0,6

0,7

4,0

4,3

6,0

24 5

2419

Таблица 2

Содержание, Ф

Компоненты

Иеханические примеси

7,0

5,5

Табли ц а 1

Для разрушения эмульсий, стабилизированных твердыми частицами (бронирующими эмульгаторами), деэмульга- 45 тор должен обладать хорошими смачивающими свойствами для перевода указанных частиц вглубь объема. Раст-. вор оксиэтилированных жирных кислот

Сщ «Ср этОму услОвию ПОлнОстью

50 отвечает.

При низкой концентрации деэмульгатора в обрабатываемой смеси происходит обращение фаз, в результате чего образуется устойчивая эмульсия и пенные маслоотходы практически не разлагаются.

Оптимальная концентрация оксиэтилированных жирных кислот в обраГоризонталь флота ный отстойник тор.899642

Таблица 2

Содержание, Компоненты

Горизонталь- флотаный отстойник тор

Общие масла 59,0 63,0

Иинеральные масла

55

Во 35,5 30 0

Далее иэ баков-приемников пенные масляные отходы насосами подают в бак-реактор, заполняя последний на

3/4 объема или в количестве 30 м .

После заполнения бака-реактора пенными масляными отходами в них последовательно вводят из расчета на 1 м пенных маслоотходов 4 л

204-ого раствора серной кислоты из бака"мерника емкостью 3,5 м ; 3 л

23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК) С -С из бакамерника емкостью 20 мз, 10 л технической воды.

Затем содержимое бака-реактора (полученную смесь) s течение 1 ч подогревают до 65 С и одновременно .перемешивают острым паром. По окончании перемешивания смесь представляет однородную жидкость темно-коричневого цвета вязкостью 40 сСт при

50 С.

После этого однородную жидкость лодвергают сепарации производительностью 12 м /ч при 60 С.

Анализ показал, что содержание воды в отсепарированном масле составляет 1,84, механических примесей0,233, остаточное количество масла в отсепарированной воде составляет

0,74.

Пример 2. Аналогично примеру 1 в бак-реактор, заполненный пенными маслоотходами, последовательно вводят иэ расчета на 1 мз пенных маслоотходов 5 л 253-ого раствора серно" кислоты, 4 л 23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК) С -С, 15 л технической воды.

Вязкость смеси перед операцией нагрева и перемешивания понизилась до

106 сСт по сравнению с вязкостью исходных пенных маслоотходов 228 сСт

Содержание воды в отсепарированном масле составляет 2,26, механиТаблица 3

Содержание воды в масле, Ф

Содержание механических примесей, о, о

3,47 зо Известный 2,5

2,0

Предлагаемый

2,0 2 3

0,27

Как видно из табл.3, чистота регенерированного масла по механическим примесям при использовании пред4в лагаемого способа в среднем в 13 раз выше, чем чистота масла регенерированного по известному способу.

Масло, полученное в результате регенерации по предлагаемому способу, можно повторно использовать в системах циркуляционной смазки станов холодной прокатки, в отличие от масла, регенерированного по из- вестному способу, которое из-за наличия большого количества механических примесей для такой цели непригодно.

Формула изобретения

1. Способ регенерации масла путем обработки масляных отходов деэмульгатором, нагревания и последующего отделения масла от воды и шлама, при ческих примесей - 0,25 . Остаточное количество масла в отсепарированной воде составляет 0,534

В процессе сепарации количество мелкодисперсных (твердых) примесей с диаметром частиц менее 0,008 мм, которые составляют около 48< от oGщего веса всех механических примесей, удалось снизить в регенерированном

1О масле до 0,36/ (в среднем количество механических примесей в регенерированном масле колеблется в интервале

0,2-0,53).

Результаты анализа масла, pere15 нерированного по известному и предлагаемому способам представлены в табл.3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент СССР Ю 250049, 1в кл. С 10 М 11/00, 1969.

2. Патент ФРГ И 2302369, кл. С 10 M 11/00, 1974.

3. Патент ФРГ И 2507270, кл. С 10 М 11/00, 1976 (прототип).

Составитель Л.Иванова

Редактор И,Николайчук Техред Ц.Гайду Корректор Г.Назарова

Заказ 12071/34 Тираж 523 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Рауаская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

9 899 повыаенной температуре, о т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты регенерированного масла, перед обработкой .деэмульгатором масляные отходы смешивают с 20-2Яным раствором серной кислоты, в качестве деэмульгатора используют оксиэтилированные жирные кислоты С

С „ и полученную .смесь перед нагреванием разбавляют водой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю . щ и и с .я тем, что серную кислоту вводят в количестве 0,04-0,053 от объема масляных отходов.

642 1О, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и " ч а ю шийся тем, что оксиэтилированные жирные кислоты С, -С ь вводят в количестве 0,,03-0,043 от объема масляных отходов.