Метод коагуляции в настоящее время является состав­ной частью технологического процесса регенерации масел для двигателей внутреннего сгорания, работавших с многофункцио­нальными присадками, и других масел, в которых механические примеси находятся в столь мелкодисперсном состоянии, что не под­даются отстою и фильтрации. Если раньше (примерно до 1959—1960 гг.) коагуляцию применяли в процессах регенерации эпизодически, то в настоящее время она служит основным мето­дом для улучшения фильтруемости «нефильтрующихся» масел, а также для удаления из отработанных масел продуктов окисления и тех смолистых и асфальтовых веществ, которые наряду с меха­ническими примесями и сработавшимися элементами присадки на­ходятся в масле во взвешенном (близком к коллоидному) состоя­нии и не могут быть удалены при помощи физических методов (отстой, центрифугирование, промывка водой и фильтрация).

Введение в технологические схемы современных маслорегене­рационных установок процессов коагуляции дает возможность проводить регенерацию отработанных масел всех видов, даже ма­сел с новыми высокоэффективными присадками (ВНИИ НП-360, СБ-3, МНИ ИП-22к и др.).

Поэтому мы несколько подробней рассмотрим метод коагуля­ции как важный элемент технологии регенерации масел.

Коагуляция — явление слипания и укрупнения частиц коллоид­ной системы с образованием рыхлых агрегатов.

Коагуляцию могут вызвать: введение в коллоидную систему раз­личных по своей природе агентов (добавление электролитов и неэлектролитов); механическое воздействие (перемешивание или встряхивание); нагревание или, наоборот, сильное охлаждение; пропускание электрического тока и, наконец, действие лучистой энергии.

Иногда коагуляция может наступить в результате старения, т. е. медленного увеличения размеров частиц с течением времени, или химических изменений, происходящих в коллоидной системе. Во всех случаях причиной коагуляции является уменьшение связей частиц с окружающей их дисперсионной средой.

В последние годы для первичной очистки нефтей от солей, воды И механических примесей, а также для очистки резервуаров (от­стойников, танков наливных судов и т. п.) от остатков нефтепро­дуктов широко применяются различные моющие вещества и пре­параты.

Для регенерации отработанных масел, особенно «нефильтрую­щихся», в качестве коагуляторов используют также различные синтетические моющие средства, поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Поверхностно-активные вещества приобретают огромное зна­чение во всех отраслях народного хозяйства. Концентрируясь на разных поверхностях раздела, они образуют тончайшие адсорб­ционные слои, резко изменяющие молекулярную структуру и свой­ства поверхностей. Очень малые добавки ПАВ могут изменить ход физико-химических процессов и условия молекулярного взаимо­действия соприкасающихся фаз.

Вещества, применяемые для коагуляции, можно разделить на четыре типа:

1)      электролиты — кальцинированная сода, тринатрийфосфат и т. п.: их действие основано на создании двойного электрического слоя на поверхности частиц;

2)      ионогенные ПАВ с активным органическим катионам или анионом (органические электролиты);          

3)      неионогенные ПАВ (неэлектролиты);

4)      поверхностно-активные коллоиды и гидрофильные высокомо­лекулярные соединения.

Если электролиты изменяют свойства двойного электрического слоя, то ПАВ второго и третьего типов (органические электролиты и неэлектролиты) в основном понижают поверхностную энергию при адсорбции на границе раздела фаз.

Поверхностно-активные коллоиды могут быть двух типов. К ним относятся природные растительные коллоиды, сульфит-спиртовая барда, крахмал и его производные, щелочные вытяжки из торфа, бурого угля и др. Эффективными синтетическими соединениями та­кого типа являются производные водорастворимых и щелочерас­творимых эфиров целлюлозы. Это прежде всего КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза).

Наибольшее распространение в качестве коагулятора при реге­нерации моторных масел получили электролиты типа Nа2СО3 (кальцинированная сода), Na3PO4 (тринатрийфосфат), Na3SiO3 (жидкое стекло) и др. Работами, проведенными В/К «Реготмас», установлено, что наиболее эффективным коагулятором является 96—98%-ная серная кислота при расходе ее не более 0,25—0,5% на обрабатываемое масло.

Характер коагулирующего действия электролитов, несмотря на многочисленные исследования, во многих даже основных чертах еще остается невыясненным. Много интересных частных зако­номерностей установлено в этом отношении, но механизм коагулирующего действия электролитов оказывается очень слож­ным, что затрудняет возможность создания общей теории коагу­ляции.

Электролиты вызывают коагуляцию коллоидного раствора, на­чиная лишь с определенной их концентрации. Наименьшая концен­трация, которая достаточна для наступления явной коагуляции за определенный промежуток времени, называется порогом коа­гуляции. Как показали исследования, при коагуляции примесей в отработанных маслах концентрация электролита должна быть не менее 10% (для коагуляторов типов Na2CO3, НП и MЛ).