Регенерация масел

Применение адсорбентов в процессах регенерации масла

Адсорбцией называют процесс концентрирования веществ на поверхности адсорбента. Применение адсорбентов в процессах регенерации масла основано на их способности удерживать на своей поверхности значительные количества асфальто-смолистых веществ, кислотных соединений, эфиров- и других продуктов
старения. При обработке отработанных масел адсорбентами может происходить и химическое взаимодействие между различными кислородсодержащими соединениями продуктов старения масла и адсорбентом.

Адсорбционный метод получил широкое применение для регенерации отработанных масел. Высокий эффект очистки при умелом использовании адсорбентов и сравнительная простота всех операций дают возможность использовать этот метод для восстановления большинства отработанных масел.

Активной поверхностью твердых адсорбентов служит не только наружная поверхность их зерен (гранул), но и главным образом поверхность бесчисленных пронизывающих их тонких пор — капилляров. Благодаря этому каждая частица адсорбента имеет огромную поверхность, площадь которой составляет сотни квадратных метров на 1 г вещества. Например, удельная поверхность активированного угля составляет до 1000 м2/г, силикагеля 300—450 м2/г, окиси алюминия 180—370 м2/г и отбеливающих глин 100— 300 м2/г.

Чем тоньше помол адсорбента, т. е. меньше размеры его частиц, тем больше его поверхность и адсорбционная способность (рис. 23).

Характер и величина поверхности пор адсорбента являются ре­шающими факторами, определяющими эффективность адсорбции. Немаловажное значение имеет также величина адсорбируемых мо­лекул. Крупнопористые и мелкопористые адсорбенты при прочих равных условиях одинаково адсорбируют поверхностно-активные вещества, состоящие из молекул малых размеров, и по-разному — вещества, молекулы которых имеют большие размеры. Если вели­чина молекул адсорбируемых веществ превышает размер пор ад­сорбента, эффективность процесса адсорбции снижается.

Для адсорбционной очистки отработанных масел, как правило, применяются крупнопористые адсорбенты.

Эффективность адсорбции зависит также и от природы адсор­бента. Например, адсорбенты основного характера (окись алю­миния и др.) лучше поглощают и нейтрализуют органические кис­лоты, особенно низкомолекулярные. Несколько хуже они адсорбируют асфальто-смолистые вещества. Силикагель же лучше погло­щает асфальто-смолистые вещества и несколько хуже органические кислоты.

 

Влияние тонкости помола адсорбента на его обесцвечивающую способ­ность при контактной очистке масла 

Рис. 23. Влияние тонкости помола адсорбента на его обесцвечивающую способ­ность при контактной очистке масла.

 

В процессах регенерации масел применяют естественные адсор­бенты (отбеливающие глины, бокситы и др.) и искусственные (си­ликагель, окись алюминия, алюмосиликатный катализатор).

Рассмотрим кратко различные адсорбенты, а также способы повышения их адсорбционной (обесцвечивающей) и нейтрализую­щей активности.

Силикагель

Силикагель — гидрат кремниевой кислоты SiО2-«H2О (аморфный кремнезем) изготовляют из раствора жидкого стекла Na2SiО3 действием соляной кислоты НСl. Полученный при этом осадок промывают, высушивают, прокаливают и дробят до разме­ров частиц 2,8—7 мм (силикагель марки КСК).

В зависимости от характера технологического процесса силика­гель применяют в виде твердых шариков или в виде гранул непра­вильной формы; по внешнему виду зерна его стекловидно-прозрач­ные или непрозрачные.

В зависимости от величины пор и формы зерен силикагель выпускается мелкопористый и крупнопористый. Мелкопористый применяют для поглощения воды из воздуха при большой влаж­ности (в воздухоосушительных фильтрах), а также для сорбции некоторых других паров и газов. Крупнопористый силикагель (марки КСК, по ГОСТ 3956—54) используется в качестве адсор­бента при регенерации отработанных масел, особенно энергети­ческих.

Окись алюминия

Промышленностью выпускается окись алюминия сле­дующих разновидностей:

- активная окись алюминия (ТУ МХП 2170—49);

- окись алюминия «Носитель» (ТУ МХП 2854—51);

- глинозем активный (ТУ МХП 65—53).

Активная окись алюминия представляет собой гамма-модификацию окиси алюминия с высокоразвитой поверхностью (около 370 м2/г), радиусом пор от 25 до 55 А. Она изготовляется в виде формован­ных меловидных стержней диаметром 3—6 мм и высотой 10—25 мм или без формовки в виде зерен с значительной механической проч­ностью.

Окись алюминия «Носитель» представляет собой меловидный формованный продукт, получаемый прессованием технической гид­роокиси алюминия с последующим прокаливанием. Этот адсорбент обладает высокой адсорбционной способностью, но имеет неболь­шую механическую прочность и потому быстро разрушается при применении и восстановлении.

Глинозем активный изготовляется из отходов глиноземного производства. Стоимость его более чем в 6 раз ниже стоимости активной окиси алюминия.