Реферат: Дослідження мікрофільтрації (очищення) відпрацьованих моторних масел

Динаміка процесу поділу суміші "масло-мікрозабруднення" багато в чому залежить від зміни проникності фільтра, за рахунок осідання забруднень на його поверхні й порах. Розглянемо процеси взаємодії фільтруючого матеріалу й забруднень.

Використання рівняння фільтрації для нестисливих рідин дає можливість представити основні залежності між кількістю фільтрату, одержуваного за малий проміжок часу з одиниці поверхні фільтра, обсяг якого зворотньопропорційний різниці тиску й зворотньопропорційно в'язкості фільтрату, і сумарним опором осаду й фільтруючої перегородки:

де V - обсяг фільтра;

S - площа фільтра;

- час фільтрації;

- перепад тиску на перегородки;

М - в'язкість масла;

Ro - опору шаруючи осаду;

Rp - опір фільтруючої перегородки.

1. Технологічна схема й параметри установки мікрофільтрації масла

Як показав огляд і аналіз літературних джерел у практиці відомі й застосовуються промислові технології очищення й відновлення відпрацьованих масел, у яких використаються фізичні, фізико-хімічні й хімічні методи. У них застосовується велика кількість спеціальних експлуатаційних матеріалів і реагентів, процес протікає при високих температурах і більших тисках, необхідний твердий контроль режиму роботи установок, потрібні фахівці високої кваліфікації й т.д.

Через складність технологічного процесу, великої кількості технічних засобів у лінії, високій вартості встаткування й видаткових матеріалів, а також недостатньої ефективності при малих і нестабільних обсягах переробки такі технології не знаходять застосування в с. - г. виробництві.

На підставі проведених пошукових досліджень і обґрунтувань була обрана схема технологічного процесу відновлена відпрацьованих масел, що надана на мал. 1.

Схема технологічного процесу відновлення відпрацьованих масел

Мал. 1.

Однієї з операцій відновлення масла в розроблювальній технології є процес очищення методом мікрофільтрації.

Ціль мікрофільтрації - зниження концентрації дрібнодисперсних забруднень у відпрацьованому маслі, тобто доведення його якості до рівня базових товарних масел.

Основні завдання дослідження: вибір мікрофільтра; визначення технологічних параметрів відновлення масел і параметрів технічних засобів для його реалізації; оцінка експлуатаційних властивостей відновлених масел.

Мікрофільтр для очищення масел повинен мати наступні властивості: затримувати частки забруднень розміром від 6-I0-6м і нижче; відновлювати свої сепаруючі властивості після регенерації; витримувати тиск до 2,5 МПа; виготовляти з не дорогого матеріалу. Всією цією вимогою відповідають керамічні мікрофільтри "Вторнефтепродукт", які використалися поряд про іншими при очищенні моторного гаснула, узятого з картерів високофорсований двигунів с. - х. тракторів.

Сутність пропонованої технології полягає в наступній. Відстояне відпрацьоване масло очищається від механічних домішок, води й паливних фракцій на високошвидкісних відцентрових очисниках. Робота протікає при температурі не вище 95°С и тиску на вході в очисник близько 10 МПа.

Очищене масло підігрівається до 60°С и пропускається через мікропори керамічних стрижнів. Така мікрофільтрація через напівпроникні мембрани додатково очищає масло.

Для подальшого поліпшення експлуатаційних якостей у фільтрат масла вводяться присадки або готується суміш їх зі свіжий товарним маслом, з наступною обробкою в ультразвуковому полі. Це дозволяє збільшити зв'язок компонентів присадок з вуглеводними елементами масел на молекулярному рівні, тобто стабілізувати зміст присадок і збільшити строк їхньої служби.

Регенеровані й стабілізовані масла надходять на зберігання й видачу споживачам.

Попередні пошукові й лабораторні дослідження підтверджують ефективність пропонованої технології /1, 78, 79/. За результатами досліджень розроблене вихідні дані ж технічне завдання на проектування установки блоку для мікрофільтрації масел.

Конструктивно блок мікрофільтрів являє собою самостійну установку з баками, насосною станцією" мембранними елементами, електропідігріванням і щитом керування (мал.2,3,4).

Загальний вид блоку мікро фільтрів

Мал. 2.