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陶瓷膜分離-油液凈化技術及廢油再生成套設備
方案詳述(T2016100081)

一、技術背景

油料在使用一段時間后,由于污染雜質的浸入和部分成分的氧化變質,不能再繼續使用必須換新油,換下來的油統稱為“廢油”。按照國家危險廢物名錄HW08所規定將廢礦物油定義為危險廢物,其中包括廢機油(潤滑油)、廢液壓油、廢切削油、廢冷軋油等以及汽車行業、機械加工制造等行業中所產生的廢礦物油。

廢油中有害雜質(包括變質的部分)的總量通常在5%~35%(質量分數下同)范圍內,其余95%~65%都是好成分,只要采取適當的工藝方法,將其進行凈化再生處理,質量是能夠接近或達到新油的標準。

廢油的回收再生有著十分重要的意義,首先是節約能源變廢為寶,有利于石油資源的充分利用;其次是廢油再生也有利于防止環境污染,對于避免土壤水域受污染以及生態平衡等均會帶來較大社會效益,有時甚至是無法估算的好處。

膜分離技術是一種納米級薄膜分離技術,具有高精度、高效率、低能耗、無相變等特點。研究表明陶瓷膜分離技術可有效去除廢油中的金屬離子、機械雜質等,可以有效地提高廢油的質量。但是膜分離的穩定性差和濾液通量低仍是需要解決的問題。

二、技術原理

油液凈化技術以開發的專用特種膜為過濾介質,原料液在壓力驅動下,油液透過具有納米級孔道的分離膜,機械雜質、水分和不溶性雜質被截留,并且能夠直接實現高粘度油液的破乳化,從而得到品質優良的再生、凈化油液。工作原理圖如圖1所示。

圖1 油液凈化技術的工作原理
1、油液凈化產品及成套設備:

圖2 油液凈化陶瓷膜組件

圖3 油液凈化試驗臺
2、開發陶瓷膜法廢潤滑油再生工藝,建立廢潤滑油再生廢潤滑油生產線,采用優化的工藝和操作條件,能夠維持連續、長期、穩定的運行。

圖4 廢潤滑油再生廢潤滑油生產線流程圖

技術優勢

廢潤滑油再生技術特點與優勢如下:
高分離精度(最高可達20nm);
高回收率(達到70~90%);
高水分截留率(接近100%);
高固體雜質去除率(接近100%);
抗污染;
低溫、低壓操作;
低能耗、低成本。
技術效果與指標
目前,本技術已通過中試,進入生試階段,在工業上得到大量的應用。另外,廢油再生利用技術,適用于各種廢油的回收利用,高回收率,同時大大減少了危廢的產生,經濟效益和環保效益巨大。

案例詳述

廢潤滑油處理示范點1:
與常熟某環境工程有限公司合作,為其收集的廢潤滑油提供處理方案,開發出陶瓷膜技術為核心的廢潤滑油再生、凈化工藝,并于2010年建立了處理量1000噸/年的示范線。

廢潤滑油處理示范點2(如圖10所示):
通過前期與常熟市某金屬零件制造公司的合作,針對其產生的廢機械油,于2012年7月在標準件廠的廠區內建立了一條年處理500噸廢機械油的生產線,每年至少為本公司直接節省300~500萬元,并且解決了危險廢物的處置問題。再生后的潤滑油返回到相應的工段進行循環利用,水分含量低于300ppm,清潔度達到NAS5~6級,高于新油的標準,符合標準件廠的使用要求。

圖10 廢潤滑油處理示范點現場

適用對象

油液凈化技術應用于機械油處理(如圖5所示)
機械油用于金屬加工過程以減少摩擦,帶走加工過程中產生的熱量,并具有脫模、防銹和沖洗金屬表面污染物等作用;再生后的32#機械油符合回用要求,將機械油返回至標準件廠,用于標準件制造。將廢機械油的回收率從10%提高至70%~80%,每年為企業節省購買新油的費用近100萬元,廢油產生量大大減少。

圖5 機械油凈化前后對比圖
油液凈化技術應用于液壓油處理(如圖6所示)
液壓油是液壓傳動與控制系統中用來傳遞能量的工作介質,廣泛用于機床、工程機械、交通運輸機械、航空航天等各種液壓系統。用量占潤滑油總消耗量的15%左右。經處理后的廢液壓油外觀、水分含量、潔凈度等級參數均有明顯改善,回收率達到80%以上。

圖6 液壓油處理前后對比圖
油液凈化技術應用于軋制煤油處理(如圖7所示)
軋制煤油是低粘度的油品,用于金屬材料軋制過程減少摩擦,降低塑性變形,帶走軋制過程中產生的變形熱,并具有防銹、沖洗金屬表面污染物等作用。軋制煤油月處理量150噸,每月為企業節省費用150多萬元,回收率能夠達到80%,同時大大減少了危廢的產生,經濟效益和環保效益巨大。

圖7 再生前后的軋制煤油對比圖
油液凈化技術應用于內燃機油處理(如圖8所示)
內燃機油廣泛用于各種汽油機和柴油機摩擦部位的潤滑、防銹和冷卻,同時兼具密封、清洗等作用。用量占潤滑油總消耗量的40%以上。(1)處理后得到外觀黃色、透明澄清的再生油液。
(2)運動粘度和總酸值/堿值均降低,對膠質、瀝青質和重金屬有明顯去除效果。
(3)回收率達到75%。

圖8 汽車廢內燃機油再生前后對比圖
油液凈化技術應用于汽柴油脫水(如圖9所示)
石化企業生產汽柴油過程中,采用汽提工藝會引入微量水分導致油品含水或乳化,達不到產品質量要求。使用膜分離技術能夠實現快速脫水、破乳化,使水分含量降到200ppm以下。

圖9 汽柴油脫水前后對比圖
油液凈化技術應用于油液脫水、凈化
醫藥、化工領域中,采用特種膜技術能夠實現非極性有機溶劑、物料/產品的快速脫水、回用,含水有機物料/產品的快速脫水、破乳、凈化,煤制油過程中產物油水分離,水分含量降到200ppm以下,同時去除超細顆粒雜質。

 


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