有机-无机絮凝剂复配及对废液压油脱色

发布时间:2018-3-30 10:05:59

  色度是衡量再生油品质量优劣的重要技术指标。然而,由于废润滑油中含有炭黑、胶质、沥青质、重质芳烃、含氮杂环化合物、共轭烯烃等多种成色物质,构成情况十分复杂,去除难度较大。因此,多年以来脱色问题一直是困扰废润滑油再生利用领域的关键技术问题之一。

  在诸多的油液脱色技术中,絮凝脱色技术因具有投资少、能耗低、操作简单等特点,极具应用优势。就目前的研究和应用情况来看,单一的无机絮凝剂或有机絮凝用于废油处理时虽然都具有一定的脱色效果,但无论是有机絮凝剂还是无机絮凝剂,均存在各自的不足。常见的聚合型有机絮凝剂在油液中的相溶性和分散性较差,且对带电胶体颗粒的电性中和能力弱,絮凝脱色时间较长;无机絮凝剂则存在对大分子成色物质的脱除效果不明显、选择性强、絮凝剂用量大等问题。因此,单一型絮凝剂应用于油处理时的脱色效果并不十分理想,往往需要进行吸附精制或加氢精制等后续处理才能满足色度要求。为实现良好的脱色效果,絮凝反应及其后续精制过程大都需要在高温下进行,而高温会导致再生油液的抗氧化性能下降,增加再生油液返色的概率。此外,就目前的研究现状来看,有关复合型絮凝剂的研究和应用多侧重于水处理领域,而在油处理领域则少有关注。鉴于此,本文采用复配法,以烯烃胺基类有机絮凝剂与羟基类无机电解质进行复配,经筛选得到一种适用于废液压油絮凝脱色的中温复配型絮凝剂,而后通过单因素实验设计考察了该絮凝剂的脱色效果和最佳脱色条件,并对复配絮凝剂的脱色增强机制进行了初步分析。

  实验方法

  实验原料预处理

  将废液压油在容器中静置沉降2天,脱除油液中大部分游离水和固体杂质,然后选取容器上部油液作为絮凝脱色实验原料。

  絮凝剂的配制及筛选

  根据絮凝脱色原理选择和设计有机/无机絮凝剂配方组合,配制过程为将0.5g无机试剂(氢氧化钾)溶解于2mL去离子水中,溶解后配制成质量浓度为20%的溶液作为复配型絮凝剂的无机组分;将二乙烯三胺与三乙烯四胺按照质量比为1∶(1~3)的比例均匀混合,得到复配型絮凝剂的有机组分。在60℃的反应温度下,将无机组分按照质量比为1∶(3~5)的比例缓慢滴加到上述有机组分中,不断搅拌,熟化5h后,即得所需絮凝剂。通过絮凝实验在配制好的絮凝剂中筛选出具有最佳脱色效果的有机/无机复配型絮凝剂配方。其中,上述无机组分和有机组分既可为单一试剂,也可为组合试剂。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  絮凝脱色实验

  量取20mL预处理后的废液压油于烧杯中,置于一定温度的DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上。控制好温度和搅拌转速,向油样中加入适量配制好的絮凝剂,搅拌适当时间后将其移入恒温烘箱中自然沉降一定时间。

  脱色率的测定

  废液压油色度较深,本研究用脱色率来表征油品劣化产物的去除程度。选择适量的经过沉降处理的油液,用石油醚稀释一定倍数,用721型可见光分光光度计以石油醚作参比测定油品的脱色率。测定采用的最大吸收波长为480nm。

  结论

  (1)复配型絮凝剂处理后的油样较单一的无机/有机絮凝剂处理后所得油样,色度有明显变化,能得到清亮的再生油液,脱色效果显著。

  (2)复配型絮凝剂单因素实验设计得到的最佳反应控制条件为:絮凝剂总用量6%,反应温度50℃,搅拌速度800r/min,沉降温度60℃,沉降时间12h。在该反应条件下,经复配型絮凝剂处理后的废液压油脱色率可达到94.76%,部分性能指标可超过MVIW-300型基础油的技术标准。在该条件下,废液压油回收率可达83.5%。

  (3)分析废液压油-复配型絮凝剂反应体系的絮凝脱色机制,认为复配絮凝剂能够通过氢键、电性中和等机制增强絮凝剂对油液中大分子显色物质的捕集作用以及对胶体颗粒的脱稳凝聚作用,以提升絮凝脱色效果。

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