Способ регенерации масла

Способ регенерации масла

Иллюстрации

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.