絮凝法脫除廢潤(rùn)滑油中機(jī)械雜質(zhì)的試驗(yàn)研究

孫菱翎

（赤峰學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

1 前言

廢潤(rùn)滑油是指潤(rùn)滑油在各種機(jī)械、設(shè)備使用過程中，由于受空氣的氧化、熱分解作用和雜質(zhì)污染，其理化性能達(dá)到各自的換油指標(biāo)，被換下來的油[1].其中含有的固體雜質(zhì)，如泥沙、灰塵和鐵屑等不溶于汽油或者苯的沉淀物或懸浮物為廢潤(rùn)滑油的機(jī)械雜質(zhì)，機(jī)械雜質(zhì)過量會(huì)阻礙機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，也有可能會(huì)堵塞油路，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致機(jī)器損壞.所以在廢潤(rùn)滑油再生的課題中，機(jī)械雜質(zhì)的脫除也是必不可少的的一部分.

廢潤(rùn)滑油除機(jī)械雜質(zhì)，很多種方法都是非常可行的，如傳統(tǒng)的酸——白土工藝和加氫精制工藝[2]等，酸——白土工藝雖然簡(jiǎn)單，但是會(huì)產(chǎn)生再次的污染，加氫精制工藝過程條件較復(fù)雜，耗費(fèi)較大.因此，需要開發(fā)出環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的廢潤(rùn)滑油除雜的方法，筆者選擇絮凝的方法，通過大量的試驗(yàn)，篩選出一種優(yōu)異的絮凝劑，從而得出了適宜的去除機(jī)械雜質(zhì)的操作條件.

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原理

油中的雜質(zhì)粒子以膠體形態(tài)分散存在，分別帶有正電荷和負(fù)電荷，所以粒子間存在相互吸引的萬有引力和相互排斥的電性力.每個(gè)粒子的周圍都有一個(gè)一定半徑的球形引力場(chǎng).為使分散的粒子能夠結(jié)合，也就是實(shí)現(xiàn)凝聚，必須使這些粒子之間的距離縮小到小于其引力場(chǎng)半徑，而這些只有在使這些粒子喪失其所帶電荷的情況下才能有可能做得[3].加入絮凝劑就是為了中和這些粒子的電荷.

最早使用的絮凝劑是無機(jī)絮凝劑.它是含有正離子，負(fù)離子，或二者兼而有之的電解質(zhì).當(dāng)將含有電荷的離子的無機(jī)絮凝劑加入廢油中時(shí)，帶電的膠體粒子吸附相反電荷的離子，發(fā)生中和作用，消除掉粒子之間的相斥力，粒子間的引力起作用，從而實(shí)現(xiàn)凝聚.后來又發(fā)現(xiàn)了更為有效的有機(jī)絮凝劑，他們主要是帶有正離子和負(fù)離子的離子型有機(jī)聚合物，也有非離子型有機(jī)聚合物.

由此，絮凝劑所起的作用主要是一種物理化學(xué)作用.絮凝所除去的東西是分散在廢油中的固體雜質(zhì)，包括金屬屑以及瀝青質(zhì)和瀝青酸等機(jī)械雜質(zhì).

2.2 主要原料及儀器

固體絮凝劑，溶劑油，苯，95%乙醇；混合廢機(jī)油；恒溫水浴（遼陽市華光儀器儀表廠），攪拌器（上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司），分析天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司天平儀器廠），真空泵，烘箱（電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器）.

2.3 試驗(yàn)方法

將盛有100克左右試油和適量絮凝劑的燒杯放入到一定溫度的水浴中，攪拌混合一段時(shí)間后，取出，沉降，抽濾，并測(cè)定其機(jī)械雜質(zhì)含量.

與原料中的機(jī)械雜質(zhì)含量相比較得出機(jī)械雜質(zhì)脫除率[4].

3 結(jié)果與討論

隨著科技的進(jìn)步，對(duì)于廢潤(rùn)滑油的回收利用的要求也逐漸提高.合理利用各種方法脫除廢潤(rùn)滑油的機(jī)械雜質(zhì)是必不可少的，本文采用絮凝的方法對(duì)廢潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)行了去除，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和劑油比對(duì)于此種絮凝劑作用的效果.

3.1 反應(yīng)溫度的影響

不同的反應(yīng)溫度下，廢油的流動(dòng)性不同，從而與絮凝劑混合的機(jī)會(huì)不同，故考察在絮凝劑加入量為0.5%，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘的條件下，反應(yīng)溫度對(duì)油樣的機(jī)械雜質(zhì)脫除的影響.如圖3.1.

圖3.1 反應(yīng)溫度的影響

由上圖可以看出，當(dāng)溫度達(dá)在60℃時(shí)脫除率最大，效果較好，60℃后隨著溫度的增大而逐漸下降，因?yàn)樵?0℃時(shí)，溫度偏低，油不能很好的自由流動(dòng)，故絮凝劑不能與機(jī)械雜質(zhì)充分混合，而使脫除率偏低.當(dāng)溫度過高進(jìn)行攪拌時(shí)，絮凝物受到一定程度的破壞，故其脫除率下降，因此，60℃為絮凝劑加入適宜操作點(diǎn).

3.2 反應(yīng)時(shí)間的影響

在不同的反應(yīng)時(shí)間下，絮凝劑與廢油的混合均勻程度不同，因此得到的效果不同，在反應(yīng)溫度為90度，絮凝劑加入量為1%的條件下，不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)機(jī)械雜質(zhì)脫除的影響，如圖3.2，

圖3.2 反應(yīng)時(shí)間的影響

由圖3.2看出隨著反應(yīng)時(shí)間的增加脫除率升高，但是到20min時(shí)，其機(jī)械雜質(zhì)的脫除率趨勢(shì)開始平緩，再增加反應(yīng)時(shí)間也不會(huì)有太大的效果，因此選擇反應(yīng)時(shí)間為20min.因反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，絮凝劑與機(jī)械雜質(zhì)的碰撞幾率增加，從而脫除率增加，到了20min時(shí)，絮凝劑已經(jīng)充分混入油中，故再增加反應(yīng)時(shí)間對(duì)機(jī)械雜質(zhì)的脫除也影響不大.

3.3 絮凝劑加入量的影響

在反應(yīng)溫度為80度，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘的條件下，絮凝劑加入量的影響.如圖3.3.

圖3.3 絮凝劑加入量的影響

由圖3.3看出,隨著劑油比的增加脫除率逐漸增加，到劑油比為2.5%時(shí)，趨勢(shì)開始變緩，所以選擇較佳的劑油比為2.5%.因?yàn)樾跄齽┑牧吭黾邮垢嗟臋C(jī)械雜質(zhì)與絮凝劑充分混合，從而脫除掉更多的機(jī)械雜質(zhì)，當(dāng)油中機(jī)械雜質(zhì)量較少時(shí)，絮凝劑不再起作用，導(dǎo)致脫除率減慢.

4 結(jié)論

本文采用絮凝沉降的方法脫除廢潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：

（1）本文開發(fā)一種絮凝劑脫除潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)，考察反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、絮凝劑加入量等因素對(duì)脫除效果的影響.反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)、劑油比越大，機(jī)械雜質(zhì)脫除率越高；但反應(yīng)溫度不宜太高.

（2）得到較佳的試驗(yàn)條件：反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為20min，絮凝劑加入量為2.5%.

（3）采用本絮凝劑脫除廢潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)，機(jī)械雜質(zhì)脫除率可以達(dá)到92%.

本試驗(yàn)表明，該絮凝劑可以脫除較多的機(jī)械雜質(zhì)，可以為今后廢潤(rùn)滑油的再生研究提供一定的參考價(jià)值.

〔1〕GB/T 17145-1997，廢潤(rùn)滑油回收與再利用技術(shù)指導(dǎo)[S].

〔2〕徐先盛.我國(guó)廢潤(rùn)滑油再生工藝及發(fā)展策略探討[J].潤(rùn)滑油,1993(3):20-23.

〔3〕張圣領(lǐng)，劉宏文，趙旭光.廢潤(rùn)滑油絮凝--吸附再生工藝的研究[J].化學(xué)世界,2002(10),527-529.

〔4〕GB/T 511-2010，石油和石油產(chǎn)品及添加劑機(jī)械雜質(zhì)測(cè)定法[S].