Способ ультрафильтрации моторного масла

 

Способ предназначен для фильтрации моторного масла. Способ предусматривает нагрев моторного масла, заполнение мембранного модуля, разделение масла на концентрат и фильтрат при избыточном давлении, при этом перед заполнением модуля проводят центрифугирование масла с последующим внесением в масло гранулированного полиэтилена с размерами частиц 0.04-0.13 мм в количестве 0.19-1.0 кг/м ² мембранной поверхности с последующим удалением последнего вместе с концентратом, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50°С. Технический результат - ускорение процесса фильтрации. 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при ультрафильтрации моторного масла.

Известен способ подготовки топливовоздушной смеси к сгоранию в двигателе, преимущественно транспортного средства, путем получения водородсодержащего газа из топлива и добавления этого газа к топливовоздушной смеси, при этом водородсодержащий газ получают путем смешения части топлива с водой в весовом отношении 0.8:1.3 и нагрева полученной смеси в электродуговом разряде до 2000-3000К. Обработке электродуговым разрядом подвергают 5-20% общего расхода топлива, потребляемого двигателем (см. а.с. СССР №765517, кл. F 02 M 27/04).

Недостатком данного способа является невысокая эффективность процесса.

Известен способ обработки топлива, заключающийся в пропускании потока топлива между электродами, находящимися под напряжением, и воздействии на топливо электромагнитным полем, распространяющимся вдоль пары параллельных электродов, при этом параметры электромагнитного поля и время его воздействия на топливо устанавливают в соответствии с соотношением

L/D²=K_Т/U*f²,

где L и D - соответственно длина и диаметр участка топливопровода, на котором топливо подвергают воздействию электромагнитного поля;

U - напряжение, подводимое на электроды;

f - частота колебания электромагнитного поля;

К_Т - коэффициент качества топлива, характеризующийся его вязкостью и электропроводностью.

Параметры электромагнитного воздействия на топливо устанавливают путем соблюдения следующих значений; L=1200-1600 мм; D=-7.5-10.0 мм; U=12-600 B; f=10-100 Гц; К_Т=0.8-1.0. (см. пат. РФ №2038506, кл. F 02 M 27/04). Недостатком данного способа является невысокая эффективность процесса обработки топлива.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ ультрафильтрации молочной сыворотки предусматривающий пастеризацию молочной сыворотки, охлаждение, заполнение мембранного модуля, разделение сыворотки на белковый концентрат и фильтрат при избыточном давлении, при этом перед заполнением модуля проводят сепарирование сыворотки с последующим внесением в обезжиренную сыворотку казеиновых частиц с размерами 0.04-0.14 мм в количестве 0.23-1.5 кг/м² мембранной поверхности с последующим удалением последних вместе с белковым концентратом (см. а.с. СССР №1722382, кл. А 23 С 21/00).

Недостатком данного способа является невысокая скорость процесса ультрафильтрации и эффективность.

Задача способа ультрафильтрации моторного масла является ускорение и повышение эффективности процесса ультрафильтрации.

Поставленная задача достигается тем, что способ ультрафильтрации моторного масла предусматривает нагрев моторного масла, заполнение мембранного модуля, разделение масла на концентрат и фильтрат при избыточном давлении, при этом перед заполнением модуля проводят центрифугирование масла с последующим внесением в масло гранулированного полиэтилена с размерами частиц 0.04-0.13 мм в количестве 0.19-1.0 кг/м ² мембранной поверхности с последующим удалением последнего вместе с концентратом, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50° С.

Сущность способа заключается в следующем. В моторное масло, подлежащее мембранному разделению после центрифугирования, вносится гранулированный полиэтилен со средними размерами частиц 0.04-0.13 мм в количестве 0.19-1.0 кг/м² мембранной поверхности под высоким давлением, которое не допускает осаждения полиэтиленовых частиц. После подают в пульсирующем режиме в мембранный модуль трубчатого или плоскорамного типа, где и осуществляется процесс мембранного разделения.

Примеры конкретного выполнения способа ультрафильтрации моторного масла

Пример 1. Моторное масло нагревают до 50° С, центрифугируют и подают и ультрафильтрационную установку. При этой же температуре в рабочую зону установки подают 0.15 кг/м² гранул полиэтилена со средним размером частиц 0.03 мм. Производительность процесса разделения по фильтрату 4.6 кг/м²· ч.

Пример 2. Сохраняя неизменными условия протекания процесса по примеру 1, в рабочую зону установки подают 0.19 кг/м² гранул полиэтилена со средним размером частиц 0.04 мм. Производительность процесса разделения по фильтрату 6.9 кг/м²· ч.

Пример 3. Сохраняя неизменными условия протекания процесса по примеру 1, в рабочую зону установки подают 1.2 кг/м² гранул полиэтилена со средним размером частиц 0.14 мм, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50° С. Производительность процесса разделения по фильтрату 4.7 кг/м²· ч.

Пример 4. Сохраняя неизменными условия протекания процесса по примеру 1, в рабочую зону установки подают 1.0 кг/м гранул полиэтилена со средним размером частиц 0.13 мм, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50° С. Производительность процесса разделения по фильтрату 6.8 кг/м²· ч.

Пример 5. Сохраняя неизменными условия протекания процесса по примеру 1, в рабочую зону установки подают 0.88 кг/м ² гранул полиэтилена со средним размером частиц 0.11 мм, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50° С. Производительность процесса разделения по фильтрату 7.8 кг/м²· ч.

Результаты влияния частиц и их концентрации на ускорение процесса разделения приведены в таблице.

Как видно из таблицы, применение частиц полиэтилена с размерами менее 0.04 мм и концентрацией менее 0.19 кг/м не приводит к значительному увеличению проницаемости мембран (т.е. ускорению процесса ультрафильтрации). В то же время применение частиц с размерами более 0.13 мм и концентрацией более 0.19 кг/м² не ведет к существенному повышению проницаемости мембран (т.е. ускорению процесса по сравнению с этим показателем при осуществлении процесса ультрафильтрации по прототипу). Таким образом, для ускорения процесса необходимо применить частицы с размерами 0.04-0.13 мм и концентрацией 0.19-1.0 кг/м² мембранной поверхности, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме, при температуре моторного масла 45-50° С.

Кроме того, уменьшение среднего размера частиц гранулированного полиэтилена ниже 0.04 мм и снижение вносимого их количества менее 0.19 кг/м² приводит к снижению производительности процесса мембранного разделения, что имеет место и при увеличении соответствующих величин свыше 0.13 мм и 1.0 кг/м².

Ускорение процесса ультрафильтрации в сравнении с прототипом при осуществлении процесса по предлагаемому способу происходит за счет наличия гранулированного полиэтилена. Получается дисперсная среда с дисперсными частицами повышенной твердости в сравнении с отложениями, возникающими на поверхности мембраны, тем самым способствующая более активному очищению мембран и ускорению процесса ультрафильтрации.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- ускорение процесса ультрафильтрации моторного масла;

- повышение эффективности процесса ультрафильтрации моторного масла;

- экологическая чистота окружающей среды.

Формула изобретения

Способ ультрафильтрации моторного масла, предусматривающий нагрев моторного масла, заполнение мембранного модуля, разделение масла на концентрат и фильтрат при избыточном давлении, отличающийся тем, что перед заполнением модуля проводят центрифугирование масла с последующим внесением в масло гранулированного полиэтилена с размерами частиц 0,04-0,13 мм в количестве 0,19-1,0 кг/м мембранной поверхности с последующим удалением последнего вместе с концентратом, причем заполнение мембранного модуля проводят в пульсирующем режиме при температуре моторного масла 45-50°С.