Способ мембранной очистки нефтяных масел и устройство для его осуществления

(9) (372254 ТЕН Б ние и цами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Целинный филиал Государственного всесоюзного научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (72) В,Я. Трибус и А.Ж, Айнакулов(56) Соломкин А.П., Нурманов Д,Ш. Повторное использование отработанных масел. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1989, М 9, с. 42-44.Нурманов Д.Ш, Очистка отработанных моторных масел мембранами. - Информ. листок целиноградского ЦНТИ. 1989, М 58. Изобретение относится к техническому обслуживанию, а именно к очистке нефтяных масел полупроницаемыми мембранами на малогабаритных установках, например для очистки отработанных моторных, трансмиссионных и иных масел, используемых в условиях потребителя,Известен способ очистки отработанного масла с помощью мембранных процессов ультра- и микрофильтрацией.Известно также устройство для очистки отработанных моторных масел, реализующее известный способ, в котором подогретое отработанное масло под давлением подается насосом через фильтр предварительной очистки в блок мембранных фильтров, соединенных между собой последовательно, и возвращается обратно в бак с 1)5 В 01 О 61/00,63/О(54) СПОСОБ МЕМБРАННОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к техническому обслуживанию, а именно к очистке нефтяных масел полупроницаемыми мембранами на малогабаритных установках. Цель изобретения - повышение производительности очистки масла. Котработанному маслу добавляют растворитель и пропускают в режиме циркуляции через блок трубчатых мембранных фильтров. Выделенную смесь растворителя и очищенного масла пропускают через генератор акустических или гидродинамических колебаний и подвергают дополнительному разделению на втором блоке трубчатых мембранных фильтров. Бак для сбора растворителя соединен с баком для отработанного масла, 2 с,п,ф-лы, 1 ил. отработанным маслом, Чистое масло (пермеат) проходит через полупроницаемые стенки мембранных фильтров и поступает в дополнительный бак для очищенного масла.Недостатком известных способов и устройства является низкая производительность. Так, например, фактическая производительность этого устройства, полученная при опытно-производственном внедрении в хозяйствах Северного Казахстана, составляет всего 11,5 л/ч, что в пересчете на рабочую поверхность в 1 м равно2 0,330,50 л 1(ч м ),ичинами низкой производительности тся большая вязкость масла и забивар мембранных фильтров микрочастипримесей. Уменьшение вязкостиподогревом масла на дает желаемого роста и роизводительности очистки.Цель изобретения - повышение производительности процесса очистки масла.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки отработанных масел, заключающемуся в циркуляции под давлением разогретого отработанного масла по трубчатым мембранным фильтрам, через стенки которых профильтровывается чистое масло без механических примесей и собирается в отдельном баке, в устройстве, содержащем бак для отработанного масла, насос для подачи последнего в группу блоков мембранных фильтров, соединенных между собой последовательно и бак для сбора фильтрата (очищенного масла), вместе с очищаемым маслом заливается растворитель, например, в пропорции 1:1, что дает уменьшение вязкости в 6 - 8 раз.Проницаемость мембраны находится в обратно пропорциональной зависимости от вязкости .фильтруемой жидкости, кроме того, мелкие поры, закрытые поверхностной пленкой масла, открываются, так как сила павемностного натяжения раствора меньше, .ем у масла, Вследствие разбавления очищаемого масла в гидравлическую цепь включается вторая ступень группы блоков трубчатых мембран для отделения растворителя от очищенного на первой ступени раствора, причем перед входом во вторую ступень группы блоков трубчатых мембран устанавливается генератор колебаний (акустический или гидродинамический), под воздействием которого происходит коагуляция одного иэ компонентов в мелкие капельки, взвешенные во втором компоненте (капельки растворителя в масле или капельки масла в растворителе в зависимости от заданной частоты колебаний), что значительно облегчает фильтрацию растворителя через мембранные фильтры. Данная ступень работает одновременно с первой. При этом производительность обеих ступеней выше, чем у прототипа в несколько раз, Именно повышение производительности очистки раствора в 68 и более раз по сравнению с производительностью фильтрации отработанного масла, а также последующее разделение раствора нэ масло по основному потоку и растворитель через фильтр, обеспечивает повышение производительности процесса в целом,П р и м е р, По предлагаемому способу очищаемое масло смешивается с растворителем в баке для сбора отработанного масла, где оно нагревается до 90 С, затем под давлением 0,5 МПа подается в первую ступень мембранных фильтров, через стенки которых просачивается чистый раствор с производительностью в 8 раэ большей, чем у отработанного масла, и попадает в бак для очищенного раствора. Основной поток попадает обратно в бак для сбора отработанного масла, омывая поверхность мембран и унося механические примеси, не прошедшие через их поры. По мере наполнениябака для очищенного раствора включается10 насос, подающий очищенный раствор поддавлением 0,2 МПа (2 кгс/см ) к генераторуколебаний, где происходит коагуляция масла в растворителе. Полученная смесь далеепоступает во вторую ступень мембранных15 фильтров, где растворитель, проникая черезпоры мембраны, попадает в бак для сборарастворителя, а основной поток растворапопадает обратно в бак для очищенного раствора. Фильтрация растворителя иэ очи 20 щенного раствора происходит с производительностью, в десятки раз превышающей фильтрацию отработанного масла, ипродолжается до полного выведения из егораствора, находящегося в баке для очищен 25 ного раствора. Таким образом, в этом бакесобирается очищенное масло,На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема устройства дляосуществления предлагаемого способа;30 Устройство содержит бак 1, в которомустановлен электронагреватель 2, реле 3уровня и датчик 4 плотности и с которымсоединена трубопроводом всасывающаяполость насоса 5. Нагнетательная полость35 насоса соединена, с одной стороны, черезперепускной клапан 6 с баком 1, а, с другойстороны, - через вентиль 7 с группой блоковтрубчатых мембран 8, соединенной сливным трубопроводом через дроссель 9 с ба 40 ком 1. Оболочка 10 блоков трубчатыхмембран 8 соединена с баком 11, в которомустановлены реле 12 уровня. и датчик 13плотности, С баком 11 соединена всасывающая полость насоса 14, а его нагнетатель 45 ная полость соединена трубопроводамичерез генератор 15 колебаний, с одной стороны, через перепускной клапан 16 с баком11, а,с другой стороны, через вентиль 17 сгруппой блоков трубчатых мембран 18 и да 50 лее через дроссель 19 с баком 11. Оболочка20 блоков трубчатых мембран 18 соединенатрубопроводом с баком 21, соединеннымчерез вентиль 22 с баком 1. Баки 1 и 11имеют сливные вентили 23 и 24.55 Установка работает следующим образом.Насосом 5 очищаемое масло, смешанное с растворителем, например керосином,и нагретое электронагревателем 2, подается из бака 1 через вентиль,7 в группу блоковтрубчатых мембран 8, где чистый раствор просачивается через стенки, собирается в оболочке 10 и попадает по трубопроводу в бак 11. Основной поток вместе с механическими примесями из блоков трубчатых мембран 8 поступает обратно в бак 1 через дроссель 9, После заполнения бака 11 включается насос 14, подающий очищенный раствор через генератор 15 колебаний и вентиль 17 в группу блоков трубчатых мембран 18, где растворитель просачивается через стенки, и через оболочку 20 попадает в бак 21, а основной поток попадает в бак 11 через дроссель 19 и циркулирует до полного отделения растворителя. При заправке бака 1 новой порцией очищаемого масла открывается вентиль 22, через который растворитель поступает самотеком из бака 21 в бак 1. Датчики 4 и 13 плотности настраиваются, соответственно, на плотность очищаемого раствора в заданной пропорции с растворителем и плотность очищенного масла. Давление ограничивается перепускными клапанами 6 и 16. Вентили 23 и 24 служат для слива концентрата и чистого масла.Использование данных способа мембранной очистки и устройства позволяет по сравнению с известными решениями повысить производительность очистки нефтяных масел, Кроме того, изобретение может быть использовано для регенерации других неф,тепродуктов.Формула изобретения 1. Способ мембранной очистки нефтяных масел, заключающийся в циркуляции. под давлением разогретого отработанногомасла по трубчатым мембранным фильтрами отделении очищенного масла, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения5 производительности процесса очистки масла, отработанное масло предварительноразбавляют растворителем, а выделенноевместе с растворителем очищенное маслопропускают через генератор акустических10 или гидродинамических колебаний, послечего отделяют очищенное масло от растворителя на дополнительных мембранныхфильтрах,2. Устройство для мембранной очистки15 нефтяных масел, содержащее бак для отработанного масла с электронагревателем, соединенный посредством трубопроводов инасоса с блоком трубчатых мембранныхфильтров, который соединен с баками для20 сбора отработанного и очищенного масла,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения производительности процессаочистки масла, оно дополнительно снабжено насосом для подачи смеси очищенного25 масла с растворителем, генератором акустических или гидродинамических колебаний, вторым блоком трубчатых мембранныхфильтров и баком для сбора растворителя,причем бак для очищенного масла через до 30 полнительный насос и генератор колебанийсоединен с вторым блоком трубчатых мембранных фильтров, который соединен с баками для очищенного масла и растворителя, а,бак для растворителя соединен с баком для35 отработанного масла.Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 1014 Подп ВНИИПИ Госу обретениям и Раушская набТираж дарственного комитета по из 113035, Москва, Ж, ноерытиям при ГКНТ С