способ регенерации отработанных масел и установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ регенерации отработанных масел путем ступенчатого фильтрования, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества ступеней регенерации и снижения реагентоемкости, отработанное масло предварительно фильтруют через гидрофобные фильтроматериалы, имеющие различную степень фильтрования, с последующей ультрафильтрацией масла через гидрофобную мембрану с получением очищенного масла и концентрата и рециркуляцией последнего на стадию предварительного фильтрования и проводят периодическую промывку фильтроматериалов стадии предварительного фильтрования бензином, подаваемым противотоком, и промывку гидрофобной мембраны стадии ультрафильтрации бензином, подаваемым прямотоком.

2. Установка для регенерации отработанных масел, включающая последовательно соединенные насос, запорные вентили, фильтр предварительной очистки и фильтр тонкой очистки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения количества ступеней регенерации и снижения реагентоемкости, она дополнительно снабжена емкостями отработанного масла, очищенного масла, чистого бензина и отработанного бензина, фильтр предварительной очистки выполнен из последовательно соединенных секций фильтроматериалов с различной степенью фильтрования, фильтр тонкой очистки выполнен в виде ультрафильтрационного аппарата, причем емкость отработанного масла соединена через запорный вентиль, насос, запорный вентиль, фильтр предварительной очистки и два запорных вентиля с вводом в ультрафильтрационный аппарат, снабженный также патрубками вывода очищенного масла и концентрата, причем патрубок вывода очищенного масла через запорный вентиль соединен с емкостью очищенного масла, а патрубок вывода концентрата соединен через запорный вентиль с емкостью отработанного масла, емкость чистого бензина соединена через запорный вентиль с патрубком ввода насоса, вывод которого дополнительным трубопроводом с двумя запорными вентилями соединен с патрубком ввода в ультрафильтрационный аппарат, емкость отработанного бензина через запорные вентили соединена с патрубком ввода в фильтр предварительной очистки и патрубками вывода очищенного масла и концентрата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к регенерации отработанных масел и может использоваться в различных отраслях народного хозяйства.

Известны способ и установка регенерации отработанных масел, принятые за прототип, включающие последовательно соединенные фильтр грубой очистки, блок осушки, выполненный в виде батареи цеолитовых адсорберов, силикагелевые адсорберы для очистки масел от продуктов окисления и фильтр тонкой очистки [1]

Однако этот способ и установка включают много ступеней очистки и требует использование адсорбентов цеолитов и силикагелей.

Целью изобретения является уменьшение количества ступеней очистки и снижение реагентоемкости.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем предварительную и последующую сверхтонкую очистку, предварительную очистку ведут фильтрованием через гидрофобный фильтроматериал, а последующую сверхтонкую очистку ведут ультрафильтрацией через гидрофобную мембрану с рециркуляцией концентрата и периодической промывкой бензином материала предварительного фильтрования обратным током, рабочей поверхности ультрафильтрационной мембраны протоком.

Предварительное фильтрование через гидрофобный материал позволяет удалить из отработанных масел часть воды и механических примесей и предотвращает забивание пор, увеличивает срок службы мембраны на последующей стадии ультрафильтрации.

Ультрафильтрация через гидрофобную мембрану с рециркуляцией концентрат позволяет удалить из масел оставшуюся часть воды, механических примесей и продукты окисления, распада. Рециркуляция концентрата над поверхностью ультрафильтрационной мембраны способствует снижению концентрационной поляризации и увеличению срока службы мембраны.

Периодическая промывка бензином материала предварительного фильтрования обратным током, рабочей поверхности ультрафильтрационной мембраны протоком позволяет снизить их загрязненность и увеличить срок службы.

С этой же целью в установке для осуществления предлагаемого способа, включающей баки чистого и отработанного масла, чистой и загрязненной моющей среды, насос, запорные вентили, фильтр предварительной очистки и систему сверхтонкой очистки, согласно изобретению фильтр предварительной очистки состоит из последовательно соединенных секций фильтрующих элементов с различной тонкостью фильтрования, а система сверхтонкой очистки выполнена в виде ультрафильтрационного аппарата, при этом бак отработанного масла соединен через запорный вентиль, насос, запорный вентиль, фильтр предварительной очистки, два запорных вентиля с патрубком ввода в ультрафильтрационный аппарат и через запорный вентиль с патрубком вывода концентрата из ультрафильтрационного аппарата, патрубок вывода из насоса соединен через три запорных вентиля с патрубком ввода в ультрафильтрационный аппарат, бак чистого масла соединен через запорный вентиль с патрубком вывода фильтрата из ультрафильтрационного аппарата, бак чистой моющей среды (бензина) соединен через запорный вентиль с патрубком ввода в насос, а бак загрязненной моющей среды соединен через запорные вентили с патрубком ввода в фильтр предварительной очистки и патрубками вывода фильтрата и концентрата из ультрафильтрационного аппарата.

Заявляемые признаки установки также как и способа обеспечивают достижение цели изобретения уменьшение количества ступеней очистки и снижение реагентоемкости.

Поэтому можно сделать вывод, что способ и установка связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "Новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

На чертеже приведена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа регенерации отработанных масел.

Установка включает бак 1 отработанного масла, насос 2, фильтр 3 предварительной очистки, ультрафильтрационный аппарат 4, бак 5 чистого масла, баки 6, 7 чистой и загрязненной моющей среды. Фильтр 3 предварительной очистки состоит из последовательно соединенных секций, в которых установлены фильтроэлементы с различной тонкостью фильтрования. Манометры 8-10 служат для измерения перепада давления на фильтре 3 предварительной очистки и ультрафильтрационном аппарате 4. Для контроля объемов на магистралях концентрата и фильтрата установлены расходомеры 11, 12. Установка имеет запорные вентили 13-25 для управления процессом.

Бак 1 отработанного масла соединен через запорный вентиль 13, насос 2, запорный вентиль 15, фильтр 3 предварительной очистки, запорные вентили 18, 20 с патрубком ввода в ультрафильтрационный аппарат 4 и через запорный вентиль 23 с патрубком вывода концентрата из ультрафильтрационного аппарата 4. Патрубок вывода из насоса 2 соединен через запорные вентили 16, 19, 20 с патрубком ввода в ультрафильтрационный аппарат 4. Бак 5 чистого масла соединен через запорный вентиль 21 с патрубком вывода фильтрата из ультрафильтрационного аппарата 4. Бак 6 чисто моющей среды соединен через запорный вентиль 14 с патрубком ввода в насос 2, а бак 7 загрязненной моющей среды соединен через запорный вентиль 17 с патрубком ввода в фильтр 3 предварительной очистки и через запорные вентили 22, 24 с патрубками вывода фильтрата и концентрата из ультрафильтрационного аппарата 4.

Установка работает следующим образом.

В бак 1 при закрытых вентилях 13, 25 заливают отработанное масло. Закрывают запорные вентили 14, 16, 17, 19, 22, 24, открывают запорные вентили 13, 15, 18, 20, 21, 23 и включают насос 2. Масло из бака 1 подается насосом 2 в фильтр 3 предварительной очистки, в котором пропускается последовательно через фильтроэлементы с гидрофобным свойством и различной тонкостью фильтрования. После фильтра 3 предварительной очистки масло поступает в ультрафильтрационный аппарат 4 с гидрофобной мембраной, где разделяется на два потока: фильтрат, прошедший через мембрану и очищенный от воды, механических примесей, продуктов окисления, распада, который сливается в бак 5 и концентрат, движущийся вдоль поверхности мембраны, который отводится в бак 1. Концентрат рециркулирует в системе, включающей бак 1, насос 2, фильтр 3 предварительной очистки, ультрафильтрационный аппарат 4 до получения загрязненного остатка, который сливается из бака 1 через запорный вентиль 25 после отключения насоса 2.

Для промывки от загрязнений фильтроэлементов предварительной очистки обратным током в бак 6 заливают моющую среду при закрытом запорном вентиле 14. Закрывают запорные вентили 13, 15, 20-25, открывают вентили 14, 16-19 и включают насос 2. Моющая среда подается насосом 2 из бака 6 в патрубок вывода из фильтра предварительной очистки, проходит через фильтроэлементы обратным током и сливается в бак 7.

Для проточной промывки рабочей поверхности ультрафильтрационной мембраны от загрязнений закрывают запорные вентили 17, 18 и открывают запорные вентили 20, 22, 24. Моющая среда из бака 6 подается насосом 2 в патрубок ввода в ультрафильтрационный аппарат 4, смывает с рабочей поверхности мембраны загрязнения и сливается через запорный вентиль 24 в бак 7. Моющая среда, прошедшая через мембрану, сливается через запорный вентиль 22 в бак 7.

П р и м е р 1. Отработанное трансформаторное масло из емкости пропускают при температуре 50^оС и давлении 0,3 МПа через фильтр предварительной очистки, состоящий из последовательно соединенных секций, в которых установлены фильтро- элементы с гидрофобным свойством и тонкостью фильтрования 10, 5, 1 мкм, и ультрафильтрационный аппарат с фторопластовой мембраной. Фильтрат, прошедший через мембрану, собирают в емкость чистого масла. Концентрат, прошедший вдоль поверхности мембраны, сливают в емкость отработанного масла и рециркулируют через фильтр предварительной очистки и ультрафильтрационный аппарат до получения загрязненного остатка.

Бензин, используемый в качестве моющей среды, подают из емкости чистого бензина в патрубок вывода из фильтра предварительной очистки, пропускают через фильтроэлементы обратным током и сливают в емкость загрязненного бензина из патрубка ввода в фильтр предварительной очистки.

Бензин для промывки рабочей поверхности мембраны подают из емкости чистого бензина в патрубок ввода в ультрафильтрционный аппарат и сливают в емкость загрязненного бензина из патрубков вывода концентрата и фильтрата.

Физико-химические показатели регенерированного трансформаторного масла, определенные согласно действующим ГОСТ, приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. По методике примера 1 при тех же условиях проводят предварительное фильтрование и последующую ультрафильтрацию отработанного турбинного масла ТП-22с с рециркуляцией концентрата и промывкой бензином фильтроэлементов предварительной очистки обратным током, рабочей поверхности ультрафильтрационной мембраны протоком.

Физико-химические показатели регенерированного масла ТП-22с, определенные согласно действующим ГОСТ, приведены в табл.2.

П р и м е р 3. По методике примера 1 при тех же условиях проводят предварительное фильтрование и последующую ультрафильтрацию отработанного индуст- риального масла И-30А с рециркуляцией концентрата и промывкой бензином фильтроэлементов предварительной очистки обратным током, рабочей поверхности мембраны протоком.

Физико-химические показатели отработанного и регенерированного масла И-30А, определенные согласно действующим ГОСТ, приведены в табл.3.

П р и м е р 4. По методике примера 1 при тех же условиях проводят предварительное фильтрование и последующую ультрафильтрацию отработанного моторного масла М-8-В1 с рециркуляцией концентрата и промывкой бензином фильтроэлементов предварительной очистки обратным током, рабочей поверхности мембраны протоком.

Физико-химические показатели регенерированного масла М-8-В1, определенные согласно действующим ГОСТ, приведены в табл.4.

П р и м е р 5. По методике примера 1 при тех же условиях проводят предварительное фильтрование и последующую ультрафильтрацию отработанного моторного масла М-8-Г2к с рециркуляцией концентрата и промывкой бензином фильтроэлементов предварительной очистки обратным током, рабочей поверхности мембраны протоком.

Физико-химические показатели регенерированного масла М-8-Г2к, определенные согласно действующим ГОСТ, приведены в табл.5.

Предлагаемые способ и установка регенерации отработанных масел обеспечивают уменьшение количества ступеней очистки и снижение реагентоемкости, что приводит к упрощению процесса, уменьшению отходов и повышению экономичности.