文章来源：环境工程学报
目前,处理废润滑油的工艺有很多。传统的硫酸-白土精制工艺 ,其方法简单、成本较低,但是会消耗大量的硫酸和白土,产生的废渣会对环境带来二次污染;蒸馏-加氢工艺和短程蒸馏技术能够很大程度上改善油的品质,但其处理工艺条件要求高,设备复杂,投资大;无机膜方法应用到废润滑油再生中 ,容易造成膜污染,而且分离性能也很难达到处理要求;萃取-絮凝工艺能够回收较大比例的基础油,但是需要消耗大量的萃取溶剂,而且使用后的溶剂回收难度较大;机械式过滤的精度低,频繁地更换滤芯更是加大了成本的投入。而正在发展的静电吸附技术在处理废润滑油方面有着独特的环保优势,不仅能吸附固体机械杂质,而且对微水、胶质、气体等杂质均具有吸附作用,在目前废润滑油处理的技术工艺中具有广阔的发展前景。
1 静电吸附装置
利用静电发生器连接到电极上产生高压静电场,使油中污染物极化而分别显示正、负电性,通过控制调节高压静电场的强度使带电的污染物在电场的作用下朝各自相反的方向移动,中性颗粒被带电颗粒物流挤着移动,最后将所有的杂质,包括固体颗粒、水、胶质和气体等都吸附于吸附材料上,从而达到高度净化的目的。
2 静电吸附再生废润滑油工艺流程
2. 1 废润滑油的前期处理
废润滑油在使用后产生了一定的粘度变化,会影响后续的处理过程,为了在处理过程中减小处理难度,提高处理速度,在前期对废润滑油进行加热处理。根据斯托克斯定律,得到式(1):
从式中我们可以看出,粘度越大,沉降速度就越慢,适当加温能够降低油液粘度,增加沉降速度。但是,温度过高又会引起油液的氧化,因此,在前期应选取适当的加热温度。
2. 2 废润滑油水分与机械杂质的处理
润滑油在使用过程中会由于各种原因侵入水分和产生机械杂质。侵入水分的润滑油中会发生油质劣化,使其润滑油性能降低;机械杂质和水分同时存在不但在油液中产生催化作用,而且会对后续的静电吸附功能产生影响。静电吸附装置的处理废润滑油的含水率要求为0. 05% 以下 。因此,在前期对机械杂质和水分进行处理是必要的。
2. 3 废润滑油的处理流程
图2 是基于静电吸附技术处理废润滑油的工艺流程。
在废润滑油箱中的废润滑油通过进料泵B1 经预过滤装置YL 输送至真空脱水装置ZK 中,对废润滑油的进行脱水处理,真空脱水装置中设置真空度为- 0. 08 MPa。在这其间对废润滑油进行两级加热,一级加热温度为50 ℃ ,二级加热为70 ℃ 。经研究证明 ,此压力和温度不会对废润滑油中油品的有效成分产生影响,且脱水效果明显。含油废水最后进行收集冷凝静置处理,油水收集在FY,经冷凝静置处理后油水分为2 层,下层为水,上层为油,中间开孔,水可直接作为冷凝水循环使用或进行絮凝处理后直接排放,上层油可进行收集再次处理。
为了提高净化再生效果,增强静电吸附装置对细小污染物的捕捉作用,发挥对微水、胶质和气体的吸附能力和纳污能力。经出料泵输送至过滤装置中进行并联式3 级过滤,一、二级过滤为袋式过滤器DS1 和DS2 进行过滤,滤网分别为300 目和200 目,能够过滤废润滑油中较大的颗粒杂质,三级过滤为静电吸附装置JD。各级处理时间由EVB1、EVB2 和EVB3电动阀控制。
为了提高后续静电吸附的处理速度和效果,对废润滑油进行了多次连续循环处理。经过预过滤-真空脱水-三级并联式过滤的废润滑油,润滑油中的水分含量降至0. 05% 以下,颗粒较大的污物杂质被过滤,经静电吸附后油液中亚微米级的污物杂质被吸附处理。袋式过滤器的过滤网进行反冲洗后可重新再次使用;吸附板上断电之后,杂物由于重力进行脱落,由排污孔排出,经快接头开启后可进行仔细清洗。处理后的含油废渣可进行无害化焚烧处理。整个工艺流程采用自动化控制,并在各处理环节的处理装置上设有自动压力报警装置,当压差过大时能够自动报警,表示需要更换滤袋或静电吸附装置需要排污处理。
环境问题关系到国家的战略安全。随着国家整治环境污染力度的加强,废润滑油的环保治理问题尤为显著。润滑油对交通设备、工程机械、机床加工设备以及重要精密仪器等起到润滑保护的作用。我国每年消耗的润滑油总量以每年5% 的速度增长,预计到2020 年我国的润滑油消费量将超过美国。由此产生的废润滑油总量将对我国的环境产生巨大的压力。因此,环保而有效的处理技术工艺就成为废润滑油处理的关键。
静电吸附装置如图1 所示。
