Установки адсорбционной очистки масел

установки адсорбционной очистки

В разделе рассматриваются установки адсорбционной очистки как для контактной очистки, так и для фильтрования через зерненые адсорбенты. Современные адсорбционные установки выпускаются в комплекте с аппаратурой для вакуумной сушки масла. Такое сочетание позволяет одновременно восстанавливать физико-химические свойства масел и повышать их электрическую прочность. Регенерация и сушка масла в одном последовательном технологическом процессе экономически выгоднее и технически целесообразнее, чем раздельное применение адсорбционной установки и центрифуги, даже вакуумной.

Установка РИМ-62

Московский машиностроительный завод «Реготмас» выпускает установки адсорбционной очистки РИМ-62. Установка (рис. 35) состоит из контактной мешалки (внутри которой предусмотрен электрообогрев или паровой змеевик), фильтрпресс а, скальчатого насоса и электродвигателя. На крышке контактной мешалки расположено перемешивающее устройство — лопастная мешалка с электродвигателем. Техническая характеристика установки РИМ-62 приведена ниже:

Производительность, кг/ч – 50—90

Число циклов регенерации за смену  – 2

Расход пара, кг/ч – 25

Мощность, кВт:

  • электродвигателя привода перемешивающего устройства – 0,6
  • насоса – 0,6
  • электронагревателя – 6.3

Фильтрующая поверхность рамочного фильтрпресса, 2

Производительность скальчатого наcoca, л/ч  – 240

Технологический процесс, осуществляется по следующей схеме. Предварительно обезвоженное отработанное трансформаторное масло (200 кг) заливают в мешалку и нагревают до 70—80° С. При этом через каждые 10—15 мин периодически включают перемешивающее устройство для равномерного и быстрого нагрева масла. При непрерывном перемешивании в мешалку подают адсорбент (отбеливающую глину, отсев алюмосиликатного катализатора и др.) в количестве, необходимом для получения кондиционного регенерированного масла (рабочий контроль – по кислотному числу и реакции водной вытяжки). Продолжительность контактирования 30 мин. После контактной обработки смесь масла с адсорбентом при непрекращающемся перемешивании забирают скальчатым насосом и подают на фильтрпресс, откуда регенерированное масло поступает в емкость.

Количество отбеливающей глины, подаваемой в мешалку, зависит от степени отработанности масла (величины кислотного числа). На установке типа РИМ-62 могут быть восстановлены отработанные трансформаторные масла с кислотным числом не более 0,25 мг КОН/г при обработке неактивированной отбеливающей глиной и до 0,6—0,7 мг КОН/г — при обработке масла адсорбентом, активированным газообразным аммиаком. В последнем случае над контактной мешалкой устанавливают адсорбер, в который засыпают адсорбент в количестве, необходимом для контактной обработки масла, и проводят активацию его газообразным аммиаком, подаваемым из баллона.

Установка РИМ-62

 Установка РИМ-62

Рис. 35. установки адсорбционной очистки РИМ-62: а — общий вид; б — технологическая схема; 1 — электронагреватели; 2 — электродвигатель перемешивающего устройства; 3 — контактная мешалка; 4 — скальчатый насос; 5 — фильтрпресс

Оптимальный расход активированных аммиаком адсорбентов в зависимости от кислотного числа отработанного масла приведен ниже (в %):

Кислотное число, мг КОН /г

0,15

0,30

0,60

Отбеливающая глина (зикеевская)

2,5-3

5,5-6

7,5-8

Силикагель К С К .

1,5-2

4-4,5

5,5-6

Отсев алюмосиликатного катализатора

1,5-2

4-4,5

5,5-6

Установки адсорбционной очистки Р-1000М

Технологическая схема установки адсорбционной очистки позволяет проводить отстаивание масла, обработку адсорбентами (фильтрование через зерненые адсорбенты или контактирование), в том числе и активированным газообразным аммиаком (активация проводится непосредственно в адсорберах установки), и фильтрование. Процесс регенерации масла на установке цикличный (периодический). Установка снабжается электроэнергией и паром на месте эксплуатации от электросети и паросиловых установок. Техническая характеристика ее приведена ниже:

Производительность установки, кг/цикл –  1000

  • скальчатого насоса, л/ч – 460

Мощность, кВт:

  • электропечи  – 12
  • электродвигателя привода мешалки – 1.7
  • скальчатого насоса, л/ч – 1,0

Емкость одного адсорбера по силикагелю, кг – 60

Фильтрующая поверхность рамочного фильтрпресса, м – 2 2

Габариты установки, м:

  • ширина – 1,7
  • длина  – 3,2
  • высота – 3,0

Вес установки, кг – 1957

Площадь, необходимая для размещения установки, м2  – 40
Продолжительность, ч

  • цикла – 7—9
  • сорбционного процесса – 4,5—6,0
  • фильтрования – 2,5—3,0

Установку обслуживает один человек. Все технологическое оборудование (мешалка, электропечь типа «труба в трубе», два адсорбера фильтрпресс и скальчатый насос) монтируется на двух металлических каркасах и соединяется между собой трубопроводами (рис. 36). На месте эксплуатации установку дополнительно оборудуют емкостью (1,5 м3), центрифугой типа НСМ-3 или вакуумной СМ1-3000, сырьевым насосом производительностью до 3 м3/ч (типа РЗ-4,5) и баллоном со сжиженным аммиаком.

Загруженное в мешалку 4 (рис. 37) отработанное трансформаторное масло (1000 кг) забирается скальчатым насосом 9 и подается через электропечь 8, где оно нагревается до 70—80° С, в адсорберы 6. Из адсорберов масло поступает снова в мешалку 4 (замкнутая схема циркуляции) или в дополнительную емкость 3. Если масло после однократного пропуска через адсорберы, например из мешалки 4 в емкость 3, соответствует нормам ГОСТ на свежее масло (по кислотному числу), то его направляют на фильтрование в фильтрпресс 7. При получении после одного цикла регенерации недостаточно очищенного масла его вновь пропускают через адсорберы (например, из емкости 3 в мешалку 4 и т. д.) до получения регенерированного масла требуемого качества. Регенерация масла по замкнутой схеме циркуляции (мешалка — электропечь — адсорберы — мешалка) менее эффективна, так как увеличивается время очистки из-за смешения масла, прошедшего через адсорберы, с неочищенным маслом в мешалке. Этим и обусловлено введение в схему установки дополнительной емкости 3.

Установка Р-1000М

Рис. 36. установки адсорбционной очистки Р-1000М: 1— мешалка; 2 — электропечь; 3 — адсорберы, 4 — фильтрпресс; 5 — скальчатый насос

Технологическая схема установки Р-1000М

Рис. 37. Технологическая схема установки адсорбционной очистки Р-1000М: 1 — сырьевой насос; 2 — центрифуга; з — дополнительная емкость; 4 — мешалка; 5 — баллон с аммиаком; 6 — адсорберы, 7 — фильтрпресс; 8 — электропечь; 9 — скальчатый насос

При наличии в масле взвешенного шлама первоначальный пуск масла на регенерацию целесообразно проводить по схеме: мешалка — электропечь — фильтрпресс — адсорберы — мешалка (дополнительная емкость). В этом случае в адсорберы поступает масло, очищенное от шлама, что увеличивает срок службы адсорбента. После освобождения масла от шламообразных продуктов регенерацию проводят по обычной схеме: мешалка — электропечь — адсорберы — мешалка (дополнительная емкость).

Технологическая схема установки позволяет применять газообразный аммиак для активации адсорбентов с целью повышения их нейтрализующей способности. Кроме того, предусмотрена возможность проводить регенерацию малоизношенных масел контактированием с отбеливающей глиной (в частности, и активированной аммиаком) непосредственно в мешалке, исключая адсорберы, с последующим фильтрованием.

Для нормальной работы установки отработанные масла должны быть обезвожены по схеме: мешалка — центрифуга — мешалка (дополнительная емкость) или путем длительного отстаивания. При отсутствии на месте эксплуатации специальных отстойников и центрифуг для отделения воды может быть использована мешалка установки. Отработанное масло в мешалке нагревают до 70—80° С паром или путем циркуляции его через печь, после чего оно отстаивается от воды и грязи в течение 18—24 ч. Адсорбенты перед засыпкой в адсорберы сушат 3—4 ч при 130—160° С (в крайнем случае их можно применять в воздушно-сухом состоянии). Содержание остаточной влаги в них не должно превышать 0,3—0,5%.

На маслорегенерационной установке с двумя адсорберами целесообразно в первом по ходу масла адсорбере проводить активацию адсорбента газообразным аммиаком, а во втором применять неактивированный адсорбент. При этом исключается возможность попадания аммиака в масло, особенно когда регенерацию проводят на действующем энергетическом оборудовании. Адсорберы заполняют маслом по возможности равномерно при небольшом избыточном давлении (0,1—0,4 am). В дальнейшем скорость подачи масла устанавливают в зависимости от требуемого качества получаемого масла (по кислотному числу). При ухудшении качества выходящего из адсорберов масла скорость его подачи уменьшают.

Производительность установки по регенерированному маслу в среднем равна 165—220 кг/ч в зависимости от качества отработанного масла. При регенерации с одной загрузкой адсорбента двух партий масла различной степени отработанности вначале следует очищать масло с меньшим кислотным числом. Признаком отработанности адсорбента служит примерно одинаковое кислотное число поступающего и выходящего из адсорберов масла.

Таблица 39 Качество масел, регенерированных на установке Р-1000М силикагелем активированным газообразным аммиаком

Показатели

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Образец 4

отработанное

регенери-
рованное

отработанное

регенери-
рованное

отработанное

регенери-
рованное

отработанное

регенери-
рованное

Вязкость при 50° С, ест

9,0

9,0

8,1

8,1

8,6

9,1

8,7

8,7

Кислотное число, мг КОН/г

0,15

0,0-1

0,19

0,01

0,21

0,02

0,28

0,01

4

1

4

2

4

2

4

1

Зольность, %

0,005

0,002

0,005

0,003

0,003

Следы

0,003

Температура вспышки (в закрытом тигле), 9 С

137

138

140

145

143

149

143

145

Содержание, %

Отсутствие

1,6

Отсутствие

2,8

Отсутствие

0,0202

Отсутствие

0,0664

Отсутствие

0,0620

0,0316

»

Реакция водной вытяжки.

Кислая

Нейтральная

Кислая

Нейтральная

Кислая

Нейтральная

Кислая

Нейтральная

Склонность к образованию водорастворимых кислот летучих и нелетучих (суммарно) в начале старения, мг КОН/г

0,006

0,01

0,01

0,007

Общая стабильность против окисления количество осадка после окисления, %

0,03

_

0,06