CN112852535A - 一种润滑油超强环保脱水方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油料脱水技术领域，特涉及一种润滑油超强环保脱水方法及装置。本发明解决了现有润滑油脱水方法脱水不彻底的关键性技术问题。本发明的结构创新性地引入了“脱水干燥单元”和“超声波震荡辅助脱水”的设计。“脱水干燥单元”能够混入到脱水容器的润滑油中进行实时脱水，巧妙地达到了既能脱水又不污染润滑油的目的；同时“脱水干燥单元”中的干燥剂可以原位再生。另外本发明的超声波辅助设计，超声波既能分散水和润滑油，同时其能量加持了水分子，使水分子很容易摆脱润滑油中的系列极性物质对它的吸附力，被蒸发出来，同时不断被“脱水干燥单元”吸附，这样就达到了彻底去除润滑油中水目的，这是目前现有其他方法都无法实现的。

Description

一种润滑油超强环保脱水方法及装置
技术领域
本发明属于油料回收利用技术领域，具体涉及一种油料的脱水技术，尤其涉及一种润滑油超强环保脱水方法及装置。
背景技术
润滑油是机械行业用来减少摩擦、保护机械设备及加工件的液体润滑材料，在机械设备中起到润滑、防锈、冷却、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油按照用途通常可分为齿轮油、液压油、压缩机油、冷冻机油、轴承油、汽轮机油、变压器油等，其主要成分是石油的重质馏分经减压蒸馏而得到的矿物油产品。润滑油在生产、储存、运输过程中，特别是在机械设备运转过程中，在潮湿的环境下极易造成污染，不可避免地会混入固体颗粒和水分。固体颗粒和水分的存在会增加机械元件磨损，加速油液的氧化变质，所以必须采取有效的技术措施，及时清除润滑油中的固体颗粒和水分。现有技术基本都是润滑油的机械脱水与过滤技术，比如：有的采用离心分离技术，水分去除不彻底；有的使用了活性炭吸附与过滤，造成大量固体废渣，不环保。总的来说，现有技术最大的缺点还是脱水不彻底。水对机械设备润滑***的危害是非常大的，润滑油中混入水分后易产生泡沫，堵塞油道，还会提高润滑油的凝点，不利于低温流动；同时也会减弱油膜的强度，降低润滑性能，导致机件磨损损坏。为此本发明设计了一种新型的润滑油超强环保脱水方法及装置，用来解决上述问题。
发明内容
本发明针对在润滑油再生过程中现有技术脱水不彻底的问题，设计了一种包括润滑油脱水、干燥等步骤的脱水再生工艺，即：一种新型的润滑油超强环保脱水方法及装置。本方法可大大提高润滑油的水分去除率，基本能做到彻底去除润滑油在使用过程中混入的水分。同时生产效率高，基本无废渣产生，符合环保要求。本发明是采用如下技术方案来实现的：
一种润滑油超强环保脱水装置,包括，脱水干燥单元和脱水容器，其特征在于：该脱水干燥单元由外壳和填充料组成，脱水容器包括容器外壳、容器盖子、加热管、搅拌器、超声波发生器。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的脱水干燥单元外壳设计为可打开-闭合方式，打开时可以装填和倒出填料，关闭时即从事脱水工作；
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的脱水干燥单元外壳由外壳支架和微孔过滤膜制成，该微孔过滤膜的材料可选用：聚四氟乙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚丙烯酰胺微孔膜、市售超滤、纳滤、反渗透的平面膜材料或者它们的组合；也可选用经过表面改性的具有超强疏油性能的仿生高分子微孔膜、具有超强疏油性能的仿生高分子双疏(疏水疏油)微孔布料....等所有能够允许水分子通过，但又具有很强的疏油功能、能阻隔油类及其它添加剂的过滤膜；具体选择哪种膜材料的原则是按照脱水率和脱水精度的要求来进行选择。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的脱水干燥单元填充料由具有超强吸水功能的颗粒状吸水材料组成，该颗粒状吸水材料成分可为有机高分子材料或者无机干燥材料，其中有机高分子材料可选用：羟甲基纤维素、羟丙基纤维素等其它超亲水有机高分子材料制造，无机干燥材料可选用：无水氯化钙、氧化钙、无水硫酸镁、活性氧化铝、变色硅胶干燥剂等其它可再生的无机干燥材料制造。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的“脱水干燥单元”可以为一种球形的“脱水干燥球”，也可以为椭球形状、正方块、长方块、网球形状、布袋形状等其它形状；这些“脱水干燥单元”的大小和数量按照脱水容器的容积，以达到精脱水目的来设计。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述脱水容器盖子上设置了电加热管和搅拌器，用来对脱水容器内的油品进行搅拌和加温。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述脱水容器内部填充了本发明所述的“脱水干燥单元”，脱水容器外壳的侧面设置了超声波发生器。
本发明还公开了一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤1、润滑油初脱水干燥工艺：将润滑油置入一反应釜中，搅拌下，加热至100～230℃进行润滑油初脱水干燥。步骤2、润滑油精细脱水干燥工艺：将经过步骤1初脱水干燥的润滑油，置入本发明装置：“一种润滑油超强环保脱水装置”中进行超强精细脱水。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：所述的“一种润滑油超强环保脱水装置”的脱水流程为：将如上所述本发明的多个不同大小的“脱水干燥单元”放入本发明的“一种润滑油超强环保脱水装置”装置中，然后往装置中加入经过初脱水的润滑油，然后升温到100～230℃，升温过程中，边加热边搅拌，同时间隙式开动超声波震荡装置；保温一段时间，然后自然冷却到室温，冷却过程中，同样边冷却边搅拌，同时间隙式开动超声波震荡装置。经过上述操作后，即为一次精细脱水流程完成。室温后取润滑油检测，若含水指标达标，则润滑油的脱水工作就完成了。若含水指标没有达到要求，可以重复上面流程；也可以换新的“脱水干燥单元”进行多次脱水。“脱水干燥单元”中的干燥剂可以原位再生，做到基本无固体垃圾产生，达到了环保目的。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：所述的：“往装置中加入经过初脱水的润滑油，然后在搅拌下升温到100～230℃”，此温度的最高值首先按照客户对润滑油品质的要求，以不损害润滑油的质量为前提。然后，按照本发明所述的“脱水干燥球外壳微孔过滤膜的材料”的耐热性来同时确定。做到既不损害润滑油的质量又不损坏该微孔过滤膜材料，同时又把水分蒸发出来为目的。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：所述的“间隙式开动超声波震荡装置”，升温过程中可50℃以上再开启，同时较长时间多次开动；降温过程中可50℃以下就不开启了。
根据如上所述的一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：本发明装置：“一种润滑油超强环保脱水装置”的脱水原理：本发明在润滑油脱水工艺中引入了由微孔过滤膜材料制造的“外壳”和由超强吸水材料组成的“填充料”构成的“脱水干燥单元”，再加上“超声波震荡辅助脱水”的设计。本发明装置中润滑油通过加热、搅拌和“超声波震荡”等系列手段，使其中水分子摆脱润滑油中的系列极性物质对它的吸附力，被蒸发出来，然后被“脱水干燥单元”中的吸水材料不断吸附，最终达到精细脱水目的。
具体的：润滑油在本发明装置中，通过加热，使大部分水分子被蒸发出来。然而，为了使润滑油与金属很好地结合以及耐老化，润滑油中是添加了较多的带有极性基团的表面活性物质及其它添加剂的，这些添加剂容易与水结合；另外，润滑油经使用后，也有很多有机成分被氧化了，这些被氧化了的有机物也很容易与水形成氢键，对水分子形成强的吸附作用；此外，润滑油加热蒸发脱水温度不能太高，否则容易氧化油品变质；所以，润滑油的脱水，仅仅依靠加热是不够的。本发明在对润滑油加热脱水的同时，引入超声波震荡工艺，超声波的能量加持了水分子，使水分子很容易摆脱如上所述的润滑油中的系列物质对它的吸附力，被蒸发出来，于是，润滑油内部和脱水容器中水的蒸汽压就会大大高于“脱水干燥单元”内水的蒸汽压；这些被蒸发出来的水分子，会不断地透过“脱水干燥单元”的微孔过滤膜的微孔，进入单元内，与里面的强亲水材料或者干燥剂结合。因这些强亲水材料或者干燥剂能够与水分子生成水合物或者水合结晶体，这个结合力远强于润滑油中的极性物质对水分子的吸附力；这样，通过蒸发出来的水分子就会源源不断地被“脱水干燥单元”吸附干燥，最终达到精细脱水目的。“脱水干燥单元”用过几次后，可以原位蒸发再生，反复使用。
本发明的有益效果在于：本发明润滑油脱水创新性地引入了“脱水干燥单元”和“超声波震荡辅助脱水”设计。
1、本发明的“脱水干燥单元”设计，使干燥脱水材料能够混入到脱水容器的润滑油中进行实时脱水；巧妙地达到了既能很好地脱去润滑油中的水分，同时又不污染润滑油的目的。而直接在润滑油中添加干燥剂，再过滤的脱水工艺，容易把润滑油污染。
2、本发明的“脱水干燥单元”中的干燥剂可以原位再生，做到基本无固体垃圾产生，达到了环保目的。
3、本发明创新性地引入了“超声波震荡脱水”加“脱水干燥单元”吸附的设计，超声波既能分散水和润滑油，同时超声波的能量加持了水分子，使水分子很容易摆脱润滑油中的系列极性物质对它的吸附力，被蒸发出来，同时不断被“脱水干燥单元”吸附，这样能够达到润滑油超强脱水目的。这个是目前现有其他方法都无法实现的。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图(“脱水干燥单元”结构示意图(该图为一个球形的脱水干燥球))。
图2为本发明装置的结构示意图(开口处打开的“脱水干燥单元”)。
图3为本发明装置的结构示意图(“脱水干燥单元”表面的微孔过滤膜材料的平面示意图)。
图4为本发明装置的结构示意图((“脱水干燥单元”结构示意图(该图为一个布袋形的脱水干燥布袋))。
图5为本发明装置的结构示意图(充填好“脱水干燥单元”的整个“脱水容器”及其结构示意图)。
附图标记说明：脱水干燥单元1、脱水干燥单元外壳支架2、开关闭合口3、微孔过滤膜4、填充料5，脱水容器6、容器外壳7、容器盖子8、加热管9、搅拌器10、超声波发生器11。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1至图5所示，本发明的“一种润滑油超强环保脱水装置”，包括，脱水容器6和脱水干燥单元1，该脱水干燥单元1由外壳和填充料5组成，所述的脱水干燥单元外壳由外壳支架2和微孔过滤膜4制成；所述脱水容器6由容器外壳7、容器盖子8、加热管9、搅拌器10、超声波发生器11组成。
作为本发明的进一步方案，所述脱水干燥单元1的微孔过滤膜4的材料可选用：聚四氟乙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚丙烯酰胺微孔膜、市售超滤、纳滤、反渗透的平面膜材料或者它们的组合；也可选用经过表面改性的具有超强疏油性能的仿生高分子微孔膜、具有超强疏油性能的仿生高分子双疏(疏水疏油)微孔布料....等所有能够允许水分子通过，但又具有很强的疏油功能、能阻隔油类及其它添加剂的过滤膜；具体选择哪种膜材料的原则是按照脱水率和脱水精度的要求来进行选择。
作为本发明的进一步方案，所述的脱水干燥单元1的填充料5由具有超强吸水功能的颗粒状吸水材料组成，该颗粒状吸水材料成分可为有机高分子材料或者无机干燥材料，其中有机高分子材料可选用：羟甲基纤维素、羟丙基纤维素等其它超亲水有机高分子材料制造，无机干燥材料可选用：无水氯化钙、氧化钙、无水硫酸镁、活性氧化铝、变色硅胶干燥剂等其它可再生的无机干燥材料制造。
作为本发明的进一步方案，所述的脱水干燥单元1的大小设计为：1～50立方厘米。
作为本发明的进一步方案，所述脱水容器6的容器外壳7上设置了容器盖子8，容器盖子8上设置了加热管9和搅拌器10，容器外壳7的旁边设置了超声波发生器11组成。
本发明的“一种润滑油超强环保脱水装置”的工作过程包括：将如上所述本发明的多个不同或者相同直径的“脱水干燥单元1”放入本发明的“一种润滑油超强环保脱水装置”脱水容器6中，然后往装置中加入经过初脱水的润滑油，然后升温到100～230℃，升温过程中，边打开加热管9加热，边启动搅拌器10搅拌，同时间隙式开动超声波发生器11；保温一段时间，然后自然冷却到室温，冷却过程中，同样边冷却边搅拌，同时间隙式开动超声波发生器11。经过上述操作后，即为一次精细脱水流程完成。室温后取润滑油检测，若含水指标达标，则润滑油的脱水工作就完成了。若含水指标没有达到要求，可以重复上面流程；也可以换新的“脱水干燥单元1”进行多次脱水。“脱水干燥单元1”中的填充料5可以原位再生，做到基本无固体垃圾产生，达到了环保目的。
根据如上所述的：“往装置中加入经过初脱水的润滑油，然后在搅拌下升温到100～230℃”，此温度的最高值首先按照客户对润滑油品质的要求，以不损害润滑油的质量和“脱水干燥单元1”的材料为前提。
根据如上所述的“间隙式开动超声波发生器11”，升温过程中可50℃以上再开启，同时较长时间多次开动；降温过程中可50℃以下就不开启了。
实施例一
本发明“一种润滑油超强环保脱水方法及装置”，提供了一种“脱水干燥球1”，脱水干燥球1外壳的微孔过滤膜4的材料为：聚四氟乙烯微孔膜材料，脱水干燥球1的填充料5为：无水氯化钙，脱水干燥球1的大设计为：10立方厘米。将上述多个“脱水干燥球1”放入到本发明装置的脱水容器6中，然后往脱水容器6中加入经过初脱水的润滑油，然后在搅拌下升温到120℃”，同时“间隙式开动超声波发生器11”，然后保温一段时间，最后边搅拌边让润滑油慢慢冷却到室温。第二天取润滑油样，检测其水分含量。
实施例二
本发明“一种润滑油超强环保脱水方法及装置”，提供了一种“脱水干燥球1”，脱水干燥球1外壳的微孔过滤膜4的材料为：聚乙烯微孔膜材料，脱水干燥球1的填充料5为：羟丙基纤维素，脱水干燥球1的大小直径设计为：15立方厘米。将上述多个“脱水干燥球1”放入到本发明装置的脱水容器6中，然后往脱水容器6中加入经过初脱水的润滑油，然后在搅拌下升温到150℃”，同时“间隙式开动超声波发生器11”，然后保温一段时间，最后边搅拌边让润滑油慢慢冷却到室温。第二天取润滑油样，检测其水分含量。
实施例三
本发明“一种润滑油超强环保脱水方法及装置”，提供了一种“脱水干燥单元1(脱水干燥布袋)”，脱水干燥布袋1外壳的微孔过滤膜4的材料为：市售超疏油桌布，脱水干燥布袋1的填充料5为：无水氯化钙，脱水干燥布袋1的大小体积设计为：15立方厘米。将上述多个“脱水干燥布袋1”放入到本发明装置的脱水容器6中，然后往脱水容器6中加入经过初脱水的润滑油，然后在搅拌下升温到120℃”，同时“间隙式开动超声波发生器11”，然后保温一段时间，最后边搅拌边让润滑油慢慢冷却到室温。第二天取润滑油样，检测其水分含量。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的个别实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种润滑油超强环保脱水装置,包括脱水干燥单元和脱水容器，其特征在于：该脱水干燥单元由外壳和填充料组成，脱水容器包括容器外壳、容器盖子、加热管、搅拌器、超声波发生器。
2.根据权利要求1所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的脱水干燥单元外壳由外壳支架和微孔过滤膜制成，所述微孔过滤膜的材料可选用：聚四氟乙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚丙烯酰胺微孔膜、市售超滤、纳滤、反渗透的平面膜材料或者它们的组合；也可选用经过表面改性的具有超强疏油性能的仿生高分子微孔膜、或具有超强疏油性能的仿生高分子双疏(疏水疏油)微孔布料....等所有能够允许水分子通过，但又具有很强的疏油功能、能阻隔油类及其它添加剂的过滤膜；具体选择哪种膜材料的原则是按照脱水率和脱水精度的要求来进行选择。
3.根据权利要求1所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的脱水干燥单元填充料由具有超强吸水功能的颗粒状吸水材料组成，该颗粒状吸水材料成分可为有机高分子材料或者无机干燥材料；所述有机高分子材料可选用：羟甲基纤维素、羟丙基纤维素等其它超亲水有机高分子材料制造，无机干燥材料可选用：无水氯化钙、氧化钙、无水硫酸镁、活性氧化铝、变色硅胶干燥剂等其它可再生的无机干燥材料制造。
4.根据权利要求1所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述的“脱水干燥单元”可以为一种球形的“脱水干燥球”，也可以为椭球形状、正方块、长方块、网球形状、布袋形状等其它形状；这些“脱水干燥单元”的大小和数量按照脱水容器的容积，以达到精脱水目的来设计。
5.根据权利要求1所述的一种润滑油超强环保脱水装置，其特征在于：所述脱水容器内部填充了本发明所述的“脱水干燥单元”，脱水容器外壳的侧面设置了超声波发生器。
6.一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤1、润滑油初脱水干燥工艺：将润滑油置入一反应釜中，搅拌下，加热至100～230℃进行润滑油初脱水干燥；步骤2、润滑油精细脱水干燥工艺：将经过步骤1初脱水干燥的润滑油，置入本发明装置：“一种润滑油超强环保脱水装置”中进行超强精细脱水。
7.根据权利要求5所述的一种润滑油超强环保脱水方法，其特征在于：本发明装置：“一种润滑油超强环保脱水装置”的脱水工作原理：本发明在润滑油脱水工艺中引入了由微孔过滤膜材料制造的“外壳”和由超强吸水材料组成的“填充料”构成的“脱水干燥单元”，再加上“超声波震荡辅助脱水”的设计；本发明装置中润滑油通过加热、搅拌和“超声波震荡”等系列手段，使其中水分子摆脱润滑油中的系列极性物质对它的吸附力，被蒸发出来，然后被“脱水干燥单元”中的吸水材料不断吸附，最终达到超强精细脱水目的。
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