Глубокая осушка масла цеолитами

Для поддержания долгого срока эксплуатации различных механизмов используются специальные масла. Они снижают силу трения деталей, благодаря чему продлевается срок службы. Однако в процессе работы масла меняют свой состав. В них появляются продукты окисления, разрушения углеводородной основы. Также появляются продукты уплотнения смол, износа и коррозии элементов системы. Внутрь попадают внешние загрязнения. В результате такое масло становится не пригодным для эксплуатации и может нанести вред механизмам и оборудованию.

На сегодняшний день не существует экологичного способа утилизации отработанного масла. Однако разработаны методы очистки и регенерации. Одним из таких является осушка масла цеолитами. Это позволяет регенирировать техническую жидкость приблизительно на 60-65%. При этом на выходе маслу возвращаются первоначальные характеристики. Применение цеолитов как природного, так и синтетического происхождения, является не только эффективным и простым способом осушки, но и более экологичным. Это обусловлено тем, что минерал поддается регенерации с возвращением первоначальных свойств. Следовательно, его можно использовать многократно.

Почему выбирают цеолиты для осушки масел

Осушка масел предполагает исключение из состава минеральной жидкости воды. Для этого используются различные адсорбенты. Наибольшую эффективность показывают цеолиты, так как соответствуют определенным критериям:

  1. Наличие большой адсорбционной емкости.
  2. Способность к эффективной селекции. Другими словами, абсорбент должен адсорбировать исключительно заданные вещества.
  3. При процессе должны сохраняться углеводородный состав, как и характеристики масла.
  4. Способность адсорбировать значительные объемы вещества при его малой концентрации в составе.
  5. Возможность многократного восстановления адсорбционных свойств.
  6. Быть экономически обоснованным.

К данным требованиям лучше всего подходят цеолиты, искусственного происхождения. Они представляют собой гранулы с молекулярными порами, способными задерживать одни вещества и пропускать другие за счет их размеров. Синтетические минералы отличаются от природных тем, что имеют строго установленные размеры пор, что позволяет ограничивать абсорбционные свойства до выбора определенных элементов, которые необходимо устранить из состава.

Не так давно природные цеолиты использовали в большей степени в качестве образцов для создания искусственных. Однако, не так давно благодаря рентгеновскому анализу обнаружили, что высококремнистый туф состоит минимум на 50% из цеолитов. В отдельных случаях показатель может достигать 90%.

Высококремнистый туф представляет собой вулканическую горную породу. Она образуется в результате цементирования вулканического пепла и иных выбросов. В России были найдены достаточно крупные месторождения таких туфов. Всего было найдено 7 типов таких цеолитов. Однако лишь три из них могут адсорбировать небольшие молекулы воды. К ним относится анальцим, филлипист и гайланид. Их поры составляют всего 2,6 А, т.е. 2,6·10-10 м. Благодаря этому они могут использоваться для осушки различных масел. При этом подготовка природного цеолита данных видов в промышленных масштабах будет намного дешевле, нежели при изготовлении синтетических.

Для подготовки происходит дробление туфа и его высушивание. После выполняется сортировка минерала по фракциям. Она основывается на размерах частить.

Сушка трансформаторного масла с помощью цеолитов

Сушка трансформаторного масла цеолитами основана на адсорбционном методе. Наибольшую эффективность показывает тип искусственного минерала NaA. Размер пор у них меньше 4 A, т.е. 4·10-9 м. Вторым по данному показателю является цеолит CaA. Реже используются минералы типа X, так как они способны поглощать не только воду и другие низкомолекулярные соединения, но и ионол, что является нежелательным результатом.

Для осушки трансформаторных масел применяются специальные установки. Основной ее частью выступают параллельно соединенные адсорберы в виде цилиндров. В них находятся цеолиты. На входе устанавливают фильтр с маслонасосом и подогревателем. На выходе используется дополнительный фильтр.

Когда сырое масло пропускают через высушенный цеолит происходит поглощение молекул воды с помощью пор минерала. При этом они удерживаются в нем. Как показывает практика, цеолитовые установки могут пропускать 1600-2500 литров в час, с учетом загруженности адсорберов по 50 кг минерала в каждом. Перед применением цеолит специально просушивают при достаточно высоких температурах 400…450℃. Это позволяет исключить в его составе воду, обеспечив наибольшую эффективность в процессе адсорбции. Дополнительно проводится просушка после обработки минерала и его насыщением влагой. Для этого подают сухой нагретый воздушный поток в установку по направлению вертикального потока сверху-вниз. Благодаря такому воздействию минерал не пересушивается, а структура остается целой. Перед выполнением процедуры из отработанного цеолита максимально сливают масло. Для этого используется метод продувки холодной массы в том же направлении.

Первичная осушка минерала производится в течение девяти часов. Отработанный же цеолит просушивают дольше. Процедура занимает порядка 10-12 часов.

При проведении различных испытаний было выявлено, что наибольшую эффективность для осушки трансформаторных масел показывают цеолита NaA. При этом достаточно использовать 0,08-0,2% минерала от объема масла.

Осушка фреоновых масел, используемых в холодильных установках

Долговечность холодильных машин сильно зависит от качества хладагента и смазочного масла. Порядка 80% загрязнений вызывает коррозию элементов, что приводит к сгоранию оборудования из-за наличия влаги.

При использовании фреонов, в составе вода не должна быть больше 10-60‰. Зачастую в холодильных установках отечественного производства применяются синтетическое масло ХФ-22С-16 и минеральное ХФ-12-14. Однако растворимость H2O в данных жидкостях различна. В первом случае, она составляет не больше 100‰, а во втором может достигать 1300‰.

Адсорбционные способности цеолита во многом зависят от концентрации H2O в технической жидкости. Так, при содержании 50‰ адсорбционные свойства NaA достигают 3,5 ммоль/г. Максимально возможный абсорбционный объем пор для заполнения в цеолитах составляет не больше 20% для минеральных масел и порядка 50% для синтетических.

Адсорбционные свойства зависят от вида цеолитов и снижаются в такой последовательности:

NaA (без добавления связующего вещества) → NaA → KA

При этом осушка масел цеолитам, в которых не добавлены связующие вещества, действие защитного слоя и активность минерала значительно увеличиваются. Также при повышении температуры растет способность поглощать скорость. Благодаря этому можно использовать цеолиты без связующего. Причем высота слоя в абсорбционном патроне может достигать 0,06-0,12 м. В случае скорости потока 2,5·10-3 м/с и 60℃ на выходе осушки синтетического масла содержание воды составляет 15‰. Для минерального масла концентрация воды на выходе будет достигать еще меньших показателей: 5‰.

Так как цеолиты используются многократно при осушке фреоновых масел, то их нужно удалять с внешней поверхности, а также из вторичной пористой структуры во время проведения десорбции. Иначе масло будет закоксовываться, так как во время этого процесса выделяются продукты сгорания технической жидкости. Поэтому используется способ отмывки масла с помощью фреона. Это исключает его потери во время регенерации.

Мы вам перезвоним!

Отправляя сведения через данную электронную форму, Вы даете согласие на обработку представленной Вами информации (включая персональные данные).

Акция
При заказе Природного цеолита Холинского месторождения от 2000 кг
доставка по СПБ БЕСПЛАТНО!
Время проведения акции ограничено!!!
00
00
00
00