Установка для регенерации отработанного моторного масла

 

Сущность изобретения: установка включает соединенные маслопроводами приемную емкость, нагнетательный насос, генератор кавитации, снабженный выходным патрубком очищенного масла и соединенный с генератором кавитации через промежуточную герметичную емкость с подогревом. Один выход емкости соединен с вакуумным насосом с подогревом. Один выход емкости соединен с вакуумным насосом и другой выход - с фильтром-сепаратором, который соединен с дополнительно установленными последовательно соединенными фильтром-водоотделителем и трибохимическим восстановителем, соединенным с входом емкости очищенного масла, выход которой через нагнетательный насос и генератор кавитации соединен с выходным патрубком очищенного масла генератора кавитации. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к регенерации отработанных минеральных масел, в частности, к регенерации моторных масел.

Известны установки регенерации масел системы "Майнкен" французского института нефти (ФИН), фирмы "Снампроджетти" процесса БЕРК, Рециклон (Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты. Пер. с англ. /Под. ред. Заславского Ю.С. М. Химия, 1988. с. 90 97). Все эти установки осуществляют удаление воды, механических примесей, низкокипящих фракций, продуктов окисления и присадок, разделение на дистилляты и остаток, отбеливание и стабилизация фракций, введение присадок.

Недостатками этих установок является их большая энергоемкость, использование дорогостоящих и экологически вредных процессов, таких как атмосферная перегонка, сернокислотная очистка, вакуумная перегонка, очистка отбеливающей глиной.

Известны установки с использованием новых физических методов регенерации отработанных масел (Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты. Пер. с англ. /Под ред. Ю.С. Заславского. М. Химия, 1988. с. 98-101), таких как ультрафильтрация (Рециклон, фирма "Rhome-Poulenc"), центрифугирование (ФИН, фирма "Matthys Lubrifiantc"), молекулярное испарение (LUWA США, фирма "Leybold-Heraeus").

Недостатками данных установок являются использование гексана, фильтрование под давлением, перегонка, повышенные до 200^оС температуры, использование молекулярных испарителей, холодильников. Все это дорого, энергоемко, экологически вредно.

Известны установки ЦКФ, РИМ-62, РИ-1000, ВИМЭ-2, РМ-250, УРИМ-100 (Коваленко В.П. Карпенина Т.П. Экономия масел и смазок при эксплуатации машин. М. Агропромиздат, 1988, с. 30 34), предназначенные для регенерации отработанных масел в зависимости от количества и природы содержащихся в них загрязнений, а также от свойств регенерируемого масла. Качество регенерированных масел, получаемых на всех приведенных установках, недостаточно высоко, в первую очередь это относится к моторным маслам, содержащим разнообразные присадки в исходном состоянии, и объясняется тем, что все отработанные масла собираются в одну группу ММО.

В качестве прототипа к предлагаемой установке для регенерации отработанных моторных масел принята установка для очистки масел (заявка Великобритании N 1269031, кл. С 5 Е, 1972 г.). Установка включает в себя последовательно соединенные приемную емкость, нагнетательный насос, нагреватель масла, фильтр-сепаратор для удаления из масла воды и мех. примесей, вакуумный газификатор для удаления из масла оставшейся воды и растворенных воздуха и газов путем их испарения.

Известная установка, выбранная в качестве прототипа, имеет существенные недостатки. Установка не удаляет легкие топливные фракции, не осуществляет нейтрализацию кислой среды, не восстанавливает щелочность, не стабилизирует вязкость. Иными словами известная установка предназначена для очистки в основном отработанных индустриальных масел, но не предназначена для регенерации отработанных моторных масел.

Целью изобретения является повышение эффективности регенерации моторных масел по экологически чистой технологии.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для регенерации отработанных моторных масел, содержащей приемный бак, подогреватель, вакуумный насос, нагнетательный насос, фильтры, бак очищенного масла, соединенные системой маслопроводов и при этом в качестве фильтра используется сепаратор-пурификатор, а на выходе насоса дополнительно установлены последовательно соединенные генератор кавитации, промежуточный герметичный бак с подогревом, один из выходов которого соединен с вакуумным насосом, а другой выход через сепаратор-пурификатор, фильтр-водоотделитель, трибохимический восстановитель с входом бака очищенного масла, а выход последнего через нагнетательный насос и генератор кавитации с выходным патрубком регенерированного масла.

Новые существенные признаки: в качестве фильтра использован сепаратор-пурификатор; на выходе насоса дополнительно установлены последовательно соединенные генератор кавитации, промежуточный герметичный бак с подогревом; один из выходов бака с подогревом соединен с вакуумным насосом; второй выход бака с подогревом через сепаратор-пурификатор, фильтр-водоотделитель, трибохимический восстановитель соединен с входом бака очищенного масла; выход бака очищенного масла через нагнетательный насос и генератор кавитации соединен с выходным патрубком регенерированного масла.

Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем защиты.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат, заключающийся в восстановлении эксплуатационных свойств моторного масла.

Первый признак позволяет комплексно удалить мех. примеси за счет центробежных сил и возгонки.

Установка бака с подогревом, соединенная с вакуумным насосом, позволит снизить температуру испарения воды и топливных фракций, что резко понижает термическое разложение масла и вероятность возникновения взрывоопасной ситуации.

При прохождении масла по цепочке от выхода бака с подогревом через сепаратор-пурификатор, фильтр-водоотделитель и трибохимический восстановитель позволяет практически полностью удалить мех. примеси, отделить остаточную воду, нейтрализовать кислую среду и восстановить щелочность масла до необходимого (согласно ГОСТу) значения.

Для стабилизации вязкости масла его пропускают из бака очищенного масла через насос и генератор кавитации.

Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться от традиционной серно-кислотной очистки, использование отбеливающих глин, плохо подлежащих утилизации, от высокой температуры нагрева, образования побочных вредных газообразных и жидких продуктов в результате эксплуатации устройств очистки отработанного моторного масла.

Заявляемое техническое решение направлено на создание установки, повышающей эффективность регенерации моторных масел по сортам и отдельным маркам по экологически чистой технологии. Предлагаемая установка обладает такими преимуществами, как малая энергоемкость, низкие капиталовложения и стоимость обслуживания, простота, малые габариты, отсутствие экологически вредных побочных продуктов.

Заявляемая установка для регенерации отработанных моторных масел схематически изображена на чертеже.

Установка состоит из приемного бака 1, связанного маслопроводом последовательно с нагнетательным насосом 2, генератором кавитации 3. Генератор кавитации 3 имеет выходной патрубок 4 выдачи регенерированного масла потребителю, также выход генератора кавитации 3 связан маслопроводом с промежуточным баком 5, причем промежуточный бак 5 связан с вакуумным насосом 6 и патрубком 7 удаления топливных фракций, а выход промежуточного бака 5 соединен маслопроводом последовательно с сепаратором-пурификатором 8, фильтром-водоотделителем 9, трибохимическим восстановителем 10 и баком очищенного масла 11. Кроме того бак очищенного масла 11 связан маслопроводом с нагнетательным насосом 2, генератором кавитации 3 и выходным патрубком 4 регенерированного моторного масла.

Установка работает следующим образом.

Отработанное моторное масло собирается в приемном баке 1. Из бака 1 нагнетательным насосом 2 масло подается в генератор кавитации 3. Генератор кавитации 3 разделяет механические и органические примеси, разрушает коагулированные асфальто-смолистые вещества и диспергируют их до молекулярного состояния. Из генератора кавитации 3 масло поступает в промежуточный бак 5. В промежуточном баке 5 масло подогревается до 80 100^оС, происходит испарение воды и легких топливных фракций, которые удаляются из промежуточного бака 5 с помощью вакуумного насоса 6. Выбор температурного диапазона нагрева масла обусловлен тем, что данные температуры являются рабочими температурами двигателя. Повышение температуры свыше 100^оС приводит к ускорению процессов окисления масла, а также возникает опасность возникновения вспышки паров легких фракций топлив. Снижение температуры нагрева масла ниже 80^оС не рекомендуется по условиям работы сепаратора-пурификатора. С другой стороны температура нагрева 80 100^оС в сочетании с вакуумом вполне обеспечивает испарение как воды, так и легких фракций топлив и их последующее удаление через выходной патрубок 7. Из промежуточного бака 5 масло забирается сепаратором-пурификатором 8. Сепаратор-пурификатор 8 центробежный с коническими тарелками предназначен для очистки моторных масел от воды и механических примесей. Из сепаратора-пурификатора 8 очищенное масло подается в фильтр-водоотделитель 9, выполненный из поливинилформаля, в котором кроме отделения воды происходит частичное последующее осветление. Из фильтра-водоотделителя 9 масло поступает в трибохимический восстановитель 10, где происходит нейтрализация кислотности, восстановление щелочного числа, а также введение в моторное масло, например, металлов переменной валентности (ингибиторов окисления, реагентов, присадок, добавок, стабилизаторов и т.д.). Далее регенерируемое масло попадает в бак очищенного масла 11, из которого оно забирается нагнетательным насосом 2 и для стабилизации вязкости подается через генератор кавитации 3 на выходной патрубок 4 потребителю.

Совместное последовательное использование генератора кавитации (3), сепаратора-пурификатора (8) и трибохимического восстановителя (10) приводит к получению нового, не вытекающего из действий каждого из элементов в отдельности, свойства масла высокой маслянистости и высоких моюще-диспергирующих свойств.

Пример конкретного выполнения.

500 мл моторного масла марки М-10-Г₂, проработавшего в дизеле КамАЗ-740 998 моточасов и имеющего физико-химические показатели (см. таблицу, графа 6) подвергли 5-кратной ультразвуковой гидродинамической обработке, с помощью которой разрушаются коагулированные асфальто-смолистые вещества. Затем обработанное масло нагрето до 80 100^оС и из него удалены с помощью вакуумного насоса пары воды и легких топливных фракций. Далее из масла удаляются механические примеси центрифугированием, вода удаляется поливинилформалевым фильтром. Очищенное масло пропускается через трибохимический восстановитель, где происходит нейтрализация кислой среды и восстановление щелочного числа до величины 7,0 7,2 мг КОН/г масла. Затем масло гомогенизируется для придания ему заданной вязкости (10±0,5 с Ст) и выдается потребителю с физико-химическими показателями (таблица, графа 7).

В графе 8 таблицы представлены показатели промышленной регенерации моторного масла.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО МОТОРНОГО МАСЛА, включающая соединенные маслопроводами приемную емкость, нагнетательный насос, фильтр-сепаратор и емкость очищенного масла, отличающаяся тем, что она дополнительно включает установленный на выходе нагнегательного насоса генератор кавитации, снабженный выходным патрубком очищенного масла и соединенный с генератором кавитации через промежуточную герметичную емкость с подогревом, один выход которой соединен с вакуумным насосом и другой выход - с фильтром-сепаратором, который соединен с дополнительно установленными последовательно соединенными фильтром-водоотделителем и трибохимическим восстановителем, соединенным с входом емкости очищенного масла, выход которой через нагнетательный насос и генератор кавитации соединен с выходным патрубком очищенного масла генератора кавитации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2