絮凝法脱除废润滑油中机械杂质的试验研究

2014-01-02孙菱翎

赤峰学院学报·自然科学版 2014年21期

孙菱翎

（赤峰学院化学化工学院，内蒙古赤峰 024000）

1 前言

废润滑油是指润滑油在各种机械、设备使用过程中，由于受空气的氧化、热分解作用和杂质污染，其理化性能达到各自的换油指标，被换下来的油[1].其中含有的固体杂质，如泥沙、灰尘和铁屑等不溶于汽油或者苯的沉淀物或悬浮物为废润滑油的机械杂质，机械杂质过量会阻碍机器运转，也有可能会堵塞油路，严重者会导致机器损坏.所以在废润滑油再生的课题中，机械杂质的脱除也是必不可少的的一部分.

废润滑油除机械杂质，很多种方法都是非常可行的，如传统的酸——白土工艺和加氢精制工艺[2]等，酸——白土工艺虽然简单，但是会产生再次的污染，加氢精制工艺过程条件较复杂，耗费较大.因此，需要开发出环保、经济的废润滑油除杂的方法，笔者选择絮凝的方法，通过大量的试验，筛选出一种优异的絮凝剂，从而得出了适宜的去除机械杂质的操作条件.

2 试验

2.1 试验原理

油中的杂质粒子以胶体形态分散存在，分别带有正电荷和负电荷，所以粒子间存在相互吸引的万有引力和相互排斥的电性力.每个粒子的周围都有一个一定半径的球形引力场.为使分散的粒子能够结合，也就是实现凝聚，必须使这些粒子之间的距离缩小到小于其引力场半径，而这些只有在使这些粒子丧失其所带电荷的情况下才能有可能做得[3].加入絮凝剂就是为了中和这些粒子的电荷.

最早使用的絮凝剂是无机絮凝剂.它是含有正离子，负离子，或二者兼而有之的电解质.当将含有电荷的离子的无机絮凝剂加入废油中时，带电的胶体粒子吸附相反电荷的离子，发生中和作用，消除掉粒子之间的相斥力，粒子间的引力起作用，从而实现凝聚.后来又发现了更为有效的有机絮凝剂，他们主要是带有正离子和负离子的离子型有机聚合物，也有非离子型有机聚合物.

由此，絮凝剂所起的作用主要是一种物理化学作用.絮凝所除去的东西是分散在废油中的固体杂质，包括金属屑以及沥青质和沥青酸等机械杂质.

2.2 主要原料及仪器

固体絮凝剂，溶剂油，苯，95%乙醇；混合废机油；恒温水浴（辽阳市华光仪器仪表厂），搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司），分析天平（上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂），真空泵，烘箱（电热恒温鼓风干燥器）.

2.3 试验方法

将盛有100克左右试油和适量絮凝剂的烧杯放入到一定温度的水浴中，搅拌混合一段时间后，取出，沉降，抽滤，并测定其机械杂质含量.

与原料中的机械杂质含量相比较得出机械杂质脱除率[4].

3 结果与讨论

随着科技的进步，对于废润滑油的回收利用的要求也逐渐提高.合理利用各种方法脱除废润滑油的机械杂质是必不可少的，本文采用絮凝的方法对废润滑油中的机械杂质进行了去除，考察了反应温度、反应时间和剂油比对于此种絮凝剂作用的效果.

3.1 反应温度的影响

不同的反应温度下，废油的流动性不同，从而与絮凝剂混合的机会不同，故考察在絮凝剂加入量为0.5%，反应时间为30分钟的条件下，反应温度对油样的机械杂质脱除的影响.如图3.1.

图3.1 反应温度的影响

由上图可以看出，当温度达在60℃时脱除率最大，效果较好，60℃后随着温度的增大而逐渐下降，因为在50℃时，温度偏低，油不能很好的自由流动，故絮凝剂不能与机械杂质充分混合，而使脱除率偏低.当温度过高进行搅拌时，絮凝物受到一定程度的破坏，故其脱除率下降，因此，60℃为絮凝剂加入适宜操作点.

3.2 反应时间的影响

在不同的反应时间下，絮凝剂与废油的混合均匀程度不同，因此得到的效果不同，在反应温度为90度，絮凝剂加入量为1%的条件下，不同反应时间对机械杂质脱除的影响，如图3.2，

图3.2 反应时间的影响

由图3.2看出随着反应时间的增加脱除率升高，但是到20min时，其机械杂质的脱除率趋势开始平缓，再增加反应时间也不会有太大的效果，因此选择反应时间为20min.因反应时间越长，絮凝剂与机械杂质的碰撞几率增加，从而脱除率增加，到了20min时，絮凝剂已经充分混入油中，故再增加反应时间对机械杂质的脱除也影响不大.