DE1470599C - Process for the continuous removal of impurities from lubricating oil and a device for carrying out the process - Google Patents
Process for the continuous removal of impurities from lubricating oil and a device for carrying out the processInfo
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuier- Gemisch wird zur weiteren Trennung einem Zentri-The invention relates to a method for continuous mixture is for further separation a centrifugal
lichen Entfernung von Zersetzungsprodukten und fugator zugeführt.Union removal of decomposition products and fugator fed.
Verunreinigungen aus Schmieröl, bei welchem das Dieses Verfahren ist hauptsächlich mit dem NachSchmieröl zwecks Erhöhung der Teilchengröße der teil behaftet, daß das Öl-Wasser-Gemisch teilweise Zersetzungsprodukte und Verunreinigungen durch 5 eingedampft werden muß, damit die Abtrennung des Zusammenballung mit einer wässerigen Alkalilösung Öls von der Reagenzlösung und den darin enthaltenen versetzt wird, worauf die so erhaltenen größeren Verunreinigungen in der anschließenden Zentrifugie-Teilchen abgetrennt werden. rungsstufe erreicht werden kann. Ein weiterer Nach-Impurities from lubricating oil, which this process is primarily with the post-lubricating oil in order to increase the particle size of the partially afflicted that the oil-water mixture partially Decomposition products and impurities must be evaporated by 5, so that the separation of the Agglomeration with an aqueous alkali solution of oil from the reagent solution and the contained therein is added, whereupon the resulting larger impurities in the subsequent centrifugal particles be separated. can be reached. Another after-
Das in Verbrennungsmotoren, Turbinen usw. ver- teil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß esThe fact that this known method is distributed in internal combustion engines, turbines, etc. is that it
wendete Schmieröl zersetzt sich allmählich und nimmt io nicht ohne weiteres an einen Schmierkreislauf ange-The lubricating oil used gradually decomposes and is not readily accepted into a lubricating cycle.
Verunreinigungen auf, bis es ersetzt werden muß. Der schlossen werden kann, so daß es nicht möglich ist,Impurities until it needs to be replaced. That can be closed so that it is not possible
Grund dafür ist, daß sich Fremdstoffe von außen, einen Teil des umlaufenden Öls fortlaufend zu reinigen.The reason for this is that foreign matter from the outside, part of the circulating oil is continuously cleaned.
Teilchen aus den Motorwerkstoffen, die durch Reibung In der deutschen Auslegeschrift 1 015 566 ist einParticles from the engine materials caused by friction In the German Auslegeschrift 1 015 566 is a
und Abrieb der Innenfläche gebildet werden, und un- Verfahren zum Schmieren von Schiffsdieselmaschinenand abrasion of the inner surface are formed, and un- methods of lubricating marine diesel engines
verbrannter Treibstoff mit dem öl vermischen und 15 beschrieben, bei welchem dem in ihrem KurbelkastenMix burned fuel with the oil and describe which one in your crankcase
daß das öl selbst oxydiert wird und nach längerem gesammelten Schmieröl so viel Alkaliphosphatlösungthat the oil itself is oxidized and after a long period of collected lubricating oil so much alkali phosphate solution
Gebrauch verdirbt. zugesetzt wird, bis der pH-Wert des Schmieröls 5 bis 11Use spoils. is added until the pH of the lubricating oil is 5 to 11
Um diese Zersetzungsprodukte und Verunreini- beträgt. Dieses Verfahren ist jedoch ausschließlich auf
gungen zu entfernen, hat man, beispielsweise bei die Neutralisierung der beim Betrieb gebildeten Säuren
großen Dieselmotoren mit rohrförmiger Kolbenstange, 20 beschränkt, und eine Konzentrierung feinteiliger Verschon
versucht, "zusätzlich zum Abschmiersystem ein unreinigungen ist nicht möglich. .
Reinigungssystem zu schaffen, wobei ein Teil des Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
Schmieröls abgezweigt und zentrifugiert oder ander- die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen
weitig gereinigt wurde, um die Verunreinigungen zu und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei
entfernen und wobei das wiedergewonnene Öl zwecks 25 welchem die Verunreinigungen und Zersetzungspro-Weiterverwendung
in das Abschmiersystem zurück- dukte kontinuierlich aus dem Schmieröl abgetrennt
geleitet wurde. und entfernt werden können, während dieses noch inTo these decomposition products and impurities amounts to. However, this process is only to be removed if, for example, the neutralization of the acids formed during operation of large diesel engines with tubular piston rods, 20, and an attempt to concentrate finely divided sparing, "in addition to the lubrication system, impurities are not possible.
The invention is therefore based on the object of branching off lubricating oil and centrifuging or otherwise largely eliminating the disadvantages of the known method in order to remove the impurities and to provide a method for removing and whereby the recovered oil for the purpose of which the impurities and decomposition products were continuously separated from the lubricating oil and fed back into the lubrication system. and can be removed while this is still in
Neuerdings neigt man jedoch mehr und mehr dazu, Gebrauch ist. Diese Aufgabe wird nach der ErfindungRecently, however, there has been an increasing tendency to use it. This object is achieved according to the invention
minderwertigere Treibstofföle für die Motoren zu ver- dadurch gelöst, daß ein Teil des Schmieröls konti-Inferior fuel oils for the engines to be solved by the fact that part of the lubricating oil is continuously
wenden, mit dem Ergebnis, daß die in der Verbren- 30 nuierlich zur Behandlung mit der Alkalilösung austurn, with the result that those in the combustion 30 usable for treatment with the alkali solution
nungskammer unverbrannt zurückbleibende und sich dem System abgezweigt und zunächst in einem Er-chamber that remains unburned and is branched off from the system and initially in a
mit dem Schmieröl vermischende Treibstoffmenge so hitzer erwärmt, hierauf in ein Reaktionsgefäß geleitetThe amount of fuel mixed with the lubricating oil is heated to a higher temperature and then passed into a reaction vessel
groß ist, daß sie bei dieser »Nebenstromreinigung« mit wird und in diesem mit einer schwächeren als einerit is great that it is included in this "side stream cleaning" and in this with a weaker than one
einer Zentrifuge nicht genügend gereinigt werden kann. 20°/0igen, vorzugsweise mit einer 5- bis 10°/0igena centrifuge cannot be cleaned sufficiently. 20 ° / 0 igen, preferably with a 5- to 10 ° / 0 igen
Deshalb ist das verunreinigte Schmieröl immer häufiger 35 Alkalilösung behandelt wird, wobei die zugesetztenTherefore, the contaminated lubricating oil is more and more frequently treated with the 35 alkali solution, with the added
die Ursache für einen vorzeitigen Abrieb der Zylinder- Alkalimengen 0,1 bis 1,5 kg/Tonne Öl betragen undthe cause of premature abrasion of the cylinder alkali quantities is 0.1 to 1.5 kg / ton of oil and
auskleidungen, für eine Verbrennung der Kolben, daß anschließend das öl von der Behandlungslösunglinings, for a combustion of the pistons, that subsequently the oil from the treatment solution
eine Beschädigung der Kolbenringe und für andere abgetrennt und kontinuierlich in das System zurück-damage to the piston rings and separated for others and continuously returned to the system.
Motorschäden. Um diese Schäden zu vermeiden, geführt wird.Engine damage. In order to avoid this damage, is performed.
muß man das Schmieröl häufig durch frisches öl er- 4° Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das abge-you often have to replace the lubricating oil with fresh oil.
setzen. zweigte öl in dem Reaktionsgefäß 5 bis 20 Minuten,set. branched oil in the reaction vessel for 5 to 20 minutes,
Es wurden bereits zwei Verfahren zur Entfernung vorzugsweise 15 Minuten mit der Alkalilösung zu be-There have already been two methods of removal, preferably 15 minutes with the alkali solution.
der Verunreinigungen vorgeschlagen, wobei einerseits handeln.of the impurities proposed, acting on the one hand.
Seifenlösungen, andererseits die Hydroxyde von CaI- Es ist ferner zweckmäßig, die Abtrennung des Öls cium, Magnesium od. dgl. als Reinigungsmittel ver- 45 von der Behandlungslösung in einer Zentrifuge durchwendet wurden, zuführen. . .Soap solutions, on the other hand the hydroxides of CaI- It is also useful to separate the oil cium, magnesium or the like as cleaning agent used by the treatment solution in a centrifuge were to feed. . .
Bei dem ersten Verfahren dispergiert man einen Dabei können die im Schmieröl vorhandenen überEster einer höheren Fettsäure im verunreinigten schüssigen Alkalireste in der Zentrifuge mit Heiß-Schmieröl, setzt den dispergieren Ester zwecks Ver- wasser entfernt werden.In the first method, one can disperse the over esters of a higher fatty acid present in the lubricating oil in the contaminated alkaline residues in the centrifuge with hot lubricating oil, sets the dispersed ester for the purpose of removing water.
seifung mit Ätznatron um und sorgt dafür, daß die 50 Die gemäß der Erfindung erfolgende Verfahrens-Verunreinigungen und die Zersetzungsprodukte des führung zum kontinuierlichen Entfernen von Zeröls mit der durch die Seife gebildeten flockigen Sub- Setzungsprodukten und Verunreinigungen aus Schmierstanz umhüllt werden. Dieses Verfahren besitzt jedoch öl hat dem Fachmann deswegen nicht nahegelegen, Nachteile, da man mit zwei Lösungen und diskonti- weil man bisher die Autbereitung von gebrauchtem öl nuierlich arbeiten und das Methanol, das als Lösungs- 55 entweder ausschließlich durch chemische Behandlung mittel für die Reaktionsteilnehmer verwendet wird, oder aber im Anschluß an den Schmierungskreislauf vollständig entfernen muß. Im übrigen sind die Kosten dabei aber ohne Mithilfe von chemischen Reinigungssehr hoch. Auch das zweite Verfahren ist nicht sehr mitteln durchgeführt hat.Soap with caustic soda and ensures that the 50 The process impurities taking place according to the invention and the decomposition products of the guide for the continuous removal of petroleum with the flaky sub-settlement products formed by the soap and impurities from lubricant stamping be enveloped. This method, however, has oil was therefore not obvious to the expert, Disadvantages, because you have two solutions and discount, because you have been preparing used oil up to now Work naturally and the methanol, which is used as a solution, either exclusively by chemical treatment agent is used for the reactants, or after the lubrication circuit must remove completely. Otherwise, the costs are very high without the aid of chemical cleaning high. The second procedure is also not carried out very moderately.
wirksam, da es nur zur Neutralisation der sauren Demgegenüber wird gemäß der Erfindung die Substanzen im verunreinigten öl geeignet ist. 60 Reinigung sowohl durch kontinuierliche Behandlung Aus der USA.-Patentschrift 2 271 882 ist bereits die als auch durch Abzweigung eines Nebenstroms durchVerwendung von Alkalilösungen zum Reinigen von geführt. Die dabei erzielbare Verbesserung der ölaufverbrauchtem öl bekannt. Hierzu wird das öl mit der bereitung muß als nicht vorhersehbar gewertet werden, wässerigen Lösung eines alkalisch reagierenden Mittels Die Analyse von Schmieröl, das einem in Betrieb versetzt, das Mittel wird in dem öl durch intensives 65 befindlichen Schiffsmotor entnommen wurde, ergab, Durchmischen fein dispergiert, das Öl-Lösungs-Ge- daß die Korngrößeverteilung der Verunreinigungen in misch wird zur Entfernung eines erheblichen Teils des dem mehrmals im Nebenstrom gereinigten Schmieröl Wassers eingedampft, und das teilweise eingedampfte im Bereich von 0,5 bis 5 μ und das Maximum bei etwaeffective, since it is only used to neutralize the acidic ones according to the invention Substances in the contaminated oil is suitable. 60 Purification by both continuous treatment US Pat. No. 2,271,882 already discloses the use of as well as branching off a secondary flow led by alkali solutions for cleaning. The achievable improvement in the oil consumed known oil. For this, the oil with the preparation must be assessed as not foreseeable, aqueous solution of an alkaline reacting agent The analysis of lubricating oil that is in operation added, the agent is in the oil was removed by intensive 65 located ship's engine, resulted in Mix finely dispersed, the oil-solution-Ge that the grain size distribution of the impurities in mixing is used to remove a considerable part of the lubricating oil that has been cleaned several times in the bypass flow Evaporated water, and the partially evaporated in the range of 0.5 to 5 μ and the maximum at about
1,7 μ lag. Da die Teilchengröße" der Verunreinigungen, die tatsächlich mit Hilfe einer an Bord eingebauten Zentrifuge entfernt werden konnten, über 5 μ. lag, ergab sich, daß die Verunreinigungen zum größten Teil im öl zurückblieben.1.7 µ lag. Since the particle size "of the impurities, which could actually be removed with the help of a centrifuge installed on board, over 5 μ. lay, revealed found that most of the impurities remained in the oil.
Die in Schmierölen gebildeten Verunreinigungen setzen sich zum größten. Teil aus unverbranntem Treibstoff und zum kleineren Teil aus Metallteilchen, die durch den Abrieb von Maschinenelementen gebildet werden, sowie aus Sulfaten dieser Metallteilchen zusammen. Die meisten verunreinigten öle enthalten auch Schwefelsäure. Einige dieser Verunreinigungen fallen in Form von äußerst kleinen Teilchen an. Man nimmt an, daß der Metallstaub, die Sulfate, die Schwefelsäure und die anderen Verunreinigungen an kleinen Mengen Wasser adsorbiert sind und ünverbrennbare Teilchen bilden.The impurities formed in lubricating oils make up the largest. Part of unburned Fuel and, to a lesser extent, metal particles formed by the abrasion of machine elements as well as from sulphates of these metal particles. Most contain contaminated oils also sulfuric acid. Some of these contaminants come in the form of extremely small particles. Man assumes that the metal dust, sulfates, sulfuric acid and other impurities small amounts of water are adsorbed and form incombustible particles.
Weiterhin nimmt man an, daß diese feinen Teilchen in einem bestimmten Sinn elektrisch geladen sind, wie bei einer Koloiddispersion, so daß sie sich nicht zusammenballenJcönnen. Furthermore, it is believed that these fine particles are electrically charged in a certain sense, such as in the case of coloid dispersion so that they cannot agglomerate.
Durch Zugabe von Ätzalkali gemäß der Erfindung werden wahrscheinlich die an der. Oberfläche der Verunreinigungen adsorbierten sauren Substanzen neutralisiert, wobei Eisenhydroxyd gebildet und die elektrische Ladung auf den feinen Teilchen neutralisiert wird. Dadurch werden die Zersetzungsprodukte und die Verunreinigungen an der Eisenverbindung adsorbiert. Dies führt zu einer starken Erhöhung der Teilchengröße.By adding caustic alkali according to the invention are likely to be the. Surface of the impurities adsorbed acidic substances are neutralized, whereby iron hydroxide is formed and the electrical Charge on the fine particles is neutralized. This will remove the decomposition products and the impurities are adsorbed on the iron compound. This leads to a large increase in Particle size.
Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung mit einer Pumpe zum Umwälzen des Öls durch ein Abschmiersystem, mit einem mit der Pumpe durch eine in das Abschmiersystem einmündende Leitung in Verbindung stehenden Schmierölerhitzer, der mit einer Einrichtung zur Abtrennung der Zersetzungsprodukte und Verunreinigungen aus dem Öl verbunden ist sowie mit Einrichtungen zur Rückleitung des gereinigten Öls in das Schmiersystem vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem Erhitzer und der Abtrenneinrichtung ein Reaktionsgefäß zur Vermischung und Umsetzung des Öls mit einer wässerigen Alkalilösung vorgesehen ist, das an eine Einrichtung zur Zugabe einer Alkalilösung angeschlossen ist.The invention also provides an apparatus for performing the method of the invention with a Pump to circulate the oil through a lubrication system, with one with the pump through one into the Lubrication system emptying line connected lubricating oil heater with a device to separate the decomposition products and impurities from the oil is connected as well with devices for the return of the cleaned oil in the lubrication system, which is characterized is that between the heater and the separation device, a reaction vessel for mixing and Implementation of the oil with an aqueous alkali solution is provided, which is sent to a device for adding connected to an alkaline solution.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert.The invention is illustrated by the following examples explained.
Bei sp iel 1Example 1
Unter Zugrundelegung der FormelBased on the formula
K = A + α (kg je Tonne öl), K = A + α (kg per ton of oil),
worin A den Säurewert (in mg KOH je g) des in einem Dieselmotor an Bord eines Schiffes verwendeten Schmieröls und K die Menge des dem öl zugesetzten Ätzkalis darstellt, wurde der Ätzalkalizusatz entsprechend einer Anzahl von Korrekturfaktoren <x variiert, und die beiden Substanzen wurden miteinander in innige Berührung gebracht. Die Ergebnisse hinsichtlich der Zusammenballung der Zersetzungsund Verunreinigungsprodukte sind in Tabelle I angegeben. where A is the acid value (in mg KOH per g) of the lubricating oil used in a diesel engine on board a ship and K is the amount of caustic potash added to the oil, the caustic alkali addition was varied according to a number of correction factors <x , and the two substances became one another brought into intimate contact. The results for the agglomeration of the decomposition and contamination products are given in Table I.
5 je Tonne öl)(kg
5 per ton of oil)
j- Bemerkungen:j- remarks:
Bei 0 erfolgte eine Zusammenballung, und die Verunreinigungen wurden entfernt, während sich bei X die Verunreinigungen nicht zusammenballten.At 0, agglomeration occurred and the impurities were removed, while at X, the impurities were removed not clumped together.
Aus der Tabelle ergibt sich, daß eine Zusammenballung stattfindet, wenn « zwischen 0,1 und 0,3 liegt, daß aber die Zusammenballung unbefriedigend ist, wenn die Menge des Alkalizusatzes darüber oder darunter liegt. Der Einfluß der Ätzalkalimenge auf die Zusammenballung der Verunreinigungen blieb im angegebenen Bereich praktisch konstant, obgleich die Konzentration der wäßrigen Alkalilösung um den Wert 10°/0 beträchtlich schwankte.It can be seen from the table that agglomeration occurs when is between 0.1 and 0.3, but agglomeration is unsatisfactory when the amount of alkali added is above or below this. The influence of the Ätzalkalimenge to the aggregation of the impurities remained virtually constant in the specified range, although the concentration of the aqueous alkali solution varied considerably by the value of 10 ° / 0th
Nachdem der Säurewert im Bereich von 1,2 bis 0 schwankt, kann die zuzusetzende Alkalimenge 1,5 bis 0,1, vorzugsweise 1,6 bis 0,3 kg je Tonne verunreinigtes Schmieröl betragen. Der Zusatz erweist sich weiterhin am wirksamsten, wenn eine 5- bis 10°/0ige wäßrige Lösung verwendet wird, obgleich auch andere Konzentrationen unschädlich sind, wenn sie. 20°/0 nicht überschreiten.Since the acid value fluctuates in the range from 1.2 to 0, the amount of alkali to be added can be 1.5 to 0.1, preferably 1.6 to 0.3 kg per ton of contaminated lubricating oil. The addition continues to prove most effective when a 5 to 10/0 aqueous solution is used °, although other concentrations are not harmful if they. Do not exceed 20 ° / 0.
Durch Untersuchungen von Motoren an Bord von Schiffen hat sich eindeutig ergeben, daß Schmieröl schneller als allgemein erwartet zersetzt und verunreinigt wird. Zum Beispiel wird bei einem Dieselmotor mit rohrförmiger Kolbenstange in einem gewissen Konzentrationsbereich ein für den Motor gefährlicher Gleichgewichtszustand erreicht, wenn der Motor etwa 30 bis 50 Stunden in Betrieb war.Investigations into engines on board ships have clearly shown that lubricating oil decomposes and contaminates faster than generally expected. For example, on a diesel engine with a tubular piston rod in a certain concentration range is dangerous for the engine Equilibrium is reached when the engine has been running for approximately 30 to 50 hours.
Deshalb ist eine Entfernung des Schlammes aus dem Schmieröl fast wirkungslos, wenn sie diskontinuierlich und nicht mit einer der Zersetzungs- und Verunreinigungsgeschwindigkeit des Öls entsprechenden Geschwindigkeit durchgeführt wird. Dabei ist es ganz gleich, wie wirksam die Abtrennung erfolgte; man er-Therefore removal of the sludge from the lubricating oil is almost ineffective if it is discontinuous and not at a rate corresponding to the rate of decomposition and contamination of the oil is carried out. It does not matter how effectively the separation took place; one
zielt keinen wirtschaftlichen Vorteil, wenn man nicht kontinuierlich arbeitet, da man eine sehr große ÖI-menge
auf einmal behandeln muß, um mit der Zersetzungsgeschwindigkeit Schritt halten zu können.
Erfindungsgemäß soll nicht nur ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung und Entfernung von Verunreinigungen
aus Schmieröl, sondern auch eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der man das Schmieröl
wirksam rein halten kann, wenn man das Verfahren kontinuierlich durchführt. .does not have any economic advantage if one does not work continuously, since one has to treat a very large amount of oil at once in order to be able to keep up with the rate of decomposition.
The present invention seeks to provide not only an improved method for separating and removing contaminants from lubricating oil, but also an apparatus which can effectively keep the lubricating oil clean when the process is carried out continuously. .
Weiterhin soll erfindungsgemäß ein Verfahren zur Abtrennung und Entfernung von Verunreinigungenaus
Schmieröl durch Zugabe einer bestimmten Menge einer starken Alkalilösung geschaffen werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur kontinuierlichen
Abtrennung und Entfernung von Verunreinigungen aus Schmieröl.
Schließlich sollen erfindungsgemäß ein verbessertesAnother object of the present invention is to provide a method for separating and removing impurities from lubricating oil by adding a certain amount of a strong alkali solution.
Another object of the invention is to provide a method and apparatus for continuously separating and removing contaminants from lubricating oil.
Finally, according to the invention, an improved
Claims (1)
Schreibung und den Zeichnungen, worin Beispiel2Other Objects and Advantages of the Invention, Advantages of the invention will now be described below to those skilled in the art from the following description.
Spelling and the drawings, in which Example2
daß das Schmieröl aus dem Ölbehälter über einen <ais 1O°/o'ge, wasserige Losung) .6 kg/Tonne/Std. Schmierölüberhitzer diskontinuierlich einer Zentrifuge Die erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 2 angegeben, od. dgl. zugeführt und das abgetrennte und gereinigte ao Trotz der kontinuierlichen Zugabe von Motoren-Öl wieder in den Ölbehälter zurückgeleitet wird. schlamm wurde ein konstantes Gleichgewicht auf-Lubricating oil circulation system (1-2-3-4-1) is independent, so caustic soda quantity _
that the lubricating oil from the oil container over a < ais 10 %, aqueous solution) .6 kg / ton / hour. Lube oil superheater discontinuously in a centrifuge The results obtained are shown in FIG. 2 indicated, or the like. Supplied and the separated and cleaned ao is returned to the oil container despite the continuous addition of engine oil. a constant equilibrium was established
Erfindung mit Leichtigkeit praktisch durchgeführtF i g. 1 shows the advantageous features of the process and the amount of oil wasted in the removal of the device according to the invention, ie the continuous impurities, is very small, the supply of the oil to the cleaning system by means of 45. To further improve the invention it is erder the pump 2 and the insertion of the container 6 for those who wish to use an additional centrifuge of known chemical solution, the chemical pump 7 and the type that can automatically remove the sludge from the reaction vessel 8 between the lubricating oil, for which a centrifuge, such as The heater 5 and the centrifuge 10 in a conventional manner, which is usually installed on board, use cleaning systems, whereby the method according to FIG. 50 can be used.
Invention practiced with ease
Family
ID=
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