废润滑油聚结及聚结——真空组合脱水性能研究

摘要

润滑油在生产、储运和使用过程中不可避免地会有水分等污染物的侵入，如果水分的含量过高，则会对油液的理化性质和使用性能产生严重的负面影响，因此需要进行脱水处理。本文在研究润滑油聚结分离脱水性能试验现状的基础上，提出了调制试验用油水混合乳化液的理念，研制了润滑油油水混合乳化液调制油箱，按照检测—注水—加热搅拌—保温搅拌一检验的调制工艺过程，试验获得调制L-TSA46汽轮机油在50℃、60℃和70℃温度条件下的最佳工艺参数为:50℃条件下的最佳调制工艺参数搅拌器转速54rpm，保温搅拌时间22.5min。60℃条件下的最佳调制工艺参数搅拌器转速49.5rpm，保温搅拌时间20.8min。70℃条件下的最佳调制工艺参数搅拌器转速45rpm，保温搅拌时间18.6min。　　论文对聚结分离脱水原理和温度，流速，初始含水量对聚结分离的影响机理进行了阐述，采用聚结分离试验装置，试验了L-TSA46汽轮机油在不同温度，流速，初始含水量条件下的聚结分离脱水效率。结果表明:对L-TSA46汽轮机油进行聚结分离时温度对脱水性能有较大的影响，当温度较低时不利于打破乳化液的界面膜，使部分小型乳化液得以保留;当温度较高时油液中的溶解水增多。当含水量高于270ppm时在70℃条件下进行聚结分离的脱水效率高于50℃和60℃条件下进行聚结分离;含水量低于270ppm时，在60℃条件下进行聚结分离的脱水效率高于50℃和70℃条件下进行聚结分离。当系统流量在15～25 L/Min（聚结滤芯内流速4.716mm/s～7.660mm/s），系统流量的变化对聚结分离脱水效率影响不大，在系统流量25L/Min（聚结滤芯内流速7.660mm/s）附近，具有最佳的分离效果;系统流量在25～35 L/Min（聚结滤芯内流速7.660mm/s～11.004mm/s），随着流速的增加，聚结分离脱水效率明显下降。脱水效率随着初始含水量的增大而增大，初始含水量越大，对脱水效率的影响越小。进行了聚结分离与真空分离脱水对比试验，结果表明:聚结分离与真空分离相比，聚结分离可快速脱去含水量高的润滑油中的水分，适合处理含水量较高的润滑油，真空分离不仅能去除游离水和乳化水，也能去除溶解水，脱水精度高。阐述了串联式聚结-真空分离装置的工作原理，采用串联式聚结-真空分离装置，分别试验了L-TSA46汽轮机油在60℃条件下在聚结分离模式、真空分离模式、串联式聚结-真空组合分离模式下的脱水效率。结果表明:组合分离与聚结分离相比，0～60min，组合分离脱水效率比聚结分离脱水效率高5％～10％;60min后，组合分离脱水效率比聚结分离脱水效平均高4％左右。组合分离与真空分离相比，在0～100min，组合分离脱水效率比真空分离脱水效率高6％～40％;在100～140min，真空分离脱水曲线逐步接近组合分离脱水曲线，两者的脱水效率接近。　　随着科学技术的飞速发展，各工业领域对其用油品质的要求越来越严格。通过对温度、流速、初始含水量进行试验性研究并找出其对聚集分离脱水效果的影响规律，从而为研制性能更优良、脱水效率更高、应用范围更广的油水分离设备提供基础设计依据。将受到水污染的油液进行脱水净化处理以被循环利用，对缓解资源紧缺和环境压力也具有一定的经济和社会效益。研究聚结-真空分离脱水组合装置，其同时具备聚结分离脱水效率高、真空分离脱水精度高的优点，既能提高脱水效率，又能降低润滑油过滤过程中的能耗，装置结构简单、制造成本比传统的真空分离装置略好、能够同时代替传统的聚结分离装置和真空分离装置，具有推广价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 润滑油污染概述

1．2 润滑油水污染

1．2．1 润滑油中水分来源

1．2．2 润滑油中水分的危害

1．2．3 水分在润滑油中的存在形式

1．2．4 去除润滑油水污染常用方法

1．3．课题来源及研究背景

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究背景

1．4 本课题的研究内容、技术路线及研究意义

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

1．4．3 研究意义

第2章 试验用油水混合乳化液的调制

2．1 背景与现状

2．2 试验油初始状态调制的必要性

2．3 试验油的初始状态技术指标

2．3．1 试验油的选择

2．3．2 初始状态技术指标

2．4 润滑油油水混合乳化液调制油箱装置

2．5 调制工艺过程

2．6 调制工艺参数

2．7 试验数据及分析

2．8 本章小结

第3章 聚结分离脱水性能试验研究

3．1 聚结分离脱水原理

3．1．1 聚结分离脱水简介

3．1．2 油水混合液聚结分离过程

3．2 聚结分离脱水影晌因素的理论研究

3．2．1 温度对聚结分离的影响机理

3．2．2 流速对聚结分离的影响机理

3．2．3 初始含水量对聚结分离的影响机理

3．3 聚结分离脱水单因素分析试验

3．3．1 试验装置与测量仪器

3．3．2 温度对润滑油基于聚结分离脱水的影响试验

3．3．3 流速对润滑油基于聚结分离脱水的影响试验

3．3．4 初始含水量对润滑油基于聚结分离脱水的影响试验

3．4 聚结分离脱水正交试验

3．4．1 正交试验设计

3．4．2 正交试验结果及极差分析

3．4．3 正交试验结果的方差分析

3．5 本章小结

第4章 聚结-真空分离装置对润滑油的脱水性能试验研究

4．1 真空分离脱水装置

4．2 聚结分离与真空分离脱水性能的对比试验

4．2．1 试验设备及主要参数

4．2．2 试验方法

4．2．3 试验数据及对比分析

4．2．4 试验结论

4．3 串联式聚结-真空分离装置及工作原理

4．4 串联式聚结-真空分离装置对润滑油的脱水性能试验研究

4．4．1 基于串联式聚结-真空分离的润滑油油水混合乳化液调制

4．4．2 试验步骤

4．4．3 试验数据及分析

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

在学期间的科研成果及参加课题情况