專利名稱：凈化油的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除油中污染液體和氣體的方法和設(shè)備，該污染液體相對(duì)于油來(lái)說(shuō)其蒸汽壓常常較高，它即可以以獨(dú)立的液相存在，也可以溶解在油中，但污染氣體常常溶于油中。
油在與較少量的污染液體如水相接觸時(shí)，會(huì)將該污染液體溶解和吸收，并達(dá)到油的飽和狀態(tài)。超過(guò)飽和溶解度的污染液體便在油中形成獨(dú)立的液相，當(dāng)污染液體是水時(shí)，該游離水被稱為第二液相。
根據(jù)亨利定律，與氣體(包括水蒸氣)相接觸的油常常將該氣體溶解。
無(wú)論是被溶解的液體，還是氣體都會(huì)給油和與油接觸的設(shè)備帶來(lái)麻煩。
潤(rùn)滑油和密封油中的主要污染物是水。然而，上述油還可以溶解并吸收硫化氫、氧、烴類和其它有機(jī)化合物，如酒精、醛類、酮類等等，并且在油中形成獨(dú)立的液相。
污染物可以通過(guò)幾種作用方式對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)生不利的影響。例如，如果油吸收了上述化合物以后，油的粘度便會(huì)下降，對(duì)油產(chǎn)生有害的影響，從而影響油對(duì)機(jī)械中運(yùn)動(dòng)的或承載的表面的潤(rùn)滑能力。如果油的粘度變小了，通常會(huì)使機(jī)械表面起防護(hù)性的潤(rùn)滑油膜的厚度減小，增加了金屬與金屬間的接觸，這樣就會(huì)增加磨損，使機(jī)械性能變差。
除了粘度的影響以外，水和硫化氫、氰化氫等酸性氣體會(huì)腐蝕與它們所接觸的表面。腐蝕的顆粒會(huì)使金屬表面剝落，并且在金屬表面摩擦?xí)r增加磨損。
水和揮發(fā)性氣體通過(guò)另一種作用方式對(duì)金屬表面產(chǎn)生侵蝕，這種對(duì)金屬表面的侵蝕是通過(guò)快速汽化產(chǎn)生的。當(dāng)含有揮發(fā)性氣體的潤(rùn)滑油穿過(guò)和處于軸承、齒輪和其它高負(fù)荷的表面之間時(shí)，該油便會(huì)被加熱，從而產(chǎn)生突然汽化，由此使穿過(guò)上述表面的油和氣體的速度迅速增加所造成的侵蝕，就是人們常常說(shuō)的氣蝕。
絕緣油常常會(huì)被水污染，這種水以氣態(tài)的形式進(jìn)入油中，并被油所吸收，被吸收的水會(huì)使油的介電常數(shù)降低，從而導(dǎo)致變壓器失效，另外在極端狀態(tài)下，由于變壓器流體的擊穿和汽化，還會(huì)導(dǎo)致爆炸。
液壓油常常會(huì)因以水蒸汽形式進(jìn)入貯存容器中的水而遭受污染。溶解的水會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕。
食用油，一般為植物油，也含有溶解的水。這種溶解的水是在工廠提煉過(guò)程中進(jìn)入油中的，還有在油的貯存過(guò)程中，來(lái)自空氣中的水蒸汽凝結(jié)也可進(jìn)入油中。上述油、溶解水和游離水均含有氧，油中的水會(huì)使氧與油發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化作用，從而造成油的酸敗，并使作為食用的油變質(zhì)。為此，人們常常要向食用油中加入抗氧化劑。這種抗氧化劑是一種化學(xué)藥品，它能阻止油中的氧和/或水對(duì)油中的氧化部分的氧化反應(yīng)。如果不加這種抗氧化劑，食用油就會(huì)迅速變質(zhì)，而不適于人們食用。
為了克服上述問(wèn)題，水是一種應(yīng)從油中去除的主要污染物。水是以下列形式的各種各樣的組合存在的游離水，它作為油的獨(dú)立相存在，并且在靜置時(shí)可以分離出來(lái)。乳化水，盡管它是以獨(dú)立相的形式存在的，但它如此精細(xì)地彌散，以致于沒(méi)有足夠大的表面張力從靜置狀態(tài)自由沉降出來(lái)。一般說(shuō)來(lái)，乳化水不能通過(guò)純機(jī)械的方法從油中分離出來(lái)。
溶解水，它在油中以溶液形式存在，它是油相中的組成部分，不能通過(guò)機(jī)械的方法去除(如靜置、過(guò)濾或離心分離)。溶解水可以達(dá)到飽和狀態(tài)，其飽和度因油的種類和溫度的不同而不同。一旦達(dá)到了飽和溶解度，油就不能再接納溶解水了，剩余的水以游離水和/或乳化水的獨(dú)立相形式出現(xiàn)。
除了來(lái)源于氣相而被油吸收的水污染之外，油還會(huì)被滲漏到油系統(tǒng)中的液態(tài)水所污染，尤其是在液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)中，因?yàn)檫@些系統(tǒng)一般都是用水來(lái)冷卻的。當(dāng)來(lái)自油上方的空氣中的水凝結(jié)時(shí)，特別是在儲(chǔ)油罐緊靠蒸汽渦輪機(jī)或蒸汽出口的情況下，水就會(huì)進(jìn)入這些系統(tǒng)中。因此，為了避免給潤(rùn)滑系統(tǒng)和它所保護(hù)的機(jī)械造成災(zāi)難性的事故，對(duì)于這些有嚴(yán)重污染的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就需要大量地去除水。
水的污染濃度可以從百萬(wàn)分之幾百到百萬(wàn)分之幾千，有些潤(rùn)滑系統(tǒng)中還會(huì)周期性地出現(xiàn)油中的水高達(dá)10%的嚴(yán)重污染情況。
在油中，水的濃度的理想標(biāo)準(zhǔn)是小于油在一定溫度下的飽和溶解度，例如，多數(shù)潤(rùn)滑油都是在30℃～80℃溫度下工作的。在30℃時(shí)，通常油中水的飽和溶解度為100ppm，而在80℃時(shí)，水的飽和溶解度為500ppm。然而，如果在供給軸承或齒輪的油中水的濃度小于百萬(wàn)分之100，那么多數(shù)潤(rùn)滑油則具有優(yōu)良的性能。如果油中水的濃度小于50ppm，那么該油中肯定沒(méi)有游離水存在，并且有吸收任何與該油相接觸的液態(tài)水或水蒸汽的能力，當(dāng)水的濃度這樣低時(shí)，水不容易使油的粘度改變，或造成腐蝕或侵蝕。
經(jīng)濟(jì)上可能的凈化技術(shù)設(shè)備有其目的在于去除游離水的聚結(jié)器，離心分離器和過(guò)濾器，前兩者不能去除溶解的或乳化的水。此外，經(jīng)濟(jì)上可能的過(guò)濾器，可以使游離水聚結(jié)，從而除去水，但是它不能去除溶解的水和溶解的氣體，并且只對(duì)去除固體污染物才有效。
真空脫水機(jī)能去除各種形式的水和溶解氣體，然而，該設(shè)備不僅復(fù)雜、體積大，還造價(jià)高，而且該設(shè)備也很難用于小型系統(tǒng)，通常認(rèn)為該設(shè)備只對(duì)較大的復(fù)雜系統(tǒng)才是可行的。
簡(jiǎn)言之，已有技術(shù)中的設(shè)備，對(duì)于去除大多數(shù)污染物都具有一定的局限性，除真空脫水機(jī)以外，所有的設(shè)備只能去除游離水。雖然真空脫水機(jī)能夠去除游離的、乳化的和溶解的水以及溶解氣體，但它卻有體積大，造價(jià)高和效率低的缺點(diǎn)。
在澳大利亞第71431/81號(hào)專利說(shuō)明書(shū)中，Shell公司指出，可以在塔板式或填料塔中，通過(guò)惰性氣體與密封油的對(duì)流，進(jìn)一步精煉密封油，其中該密封油處于預(yù)定的一定壓力和20℃～120℃的溫度下。在美國(guó)第4146475號(hào)專利說(shuō)明書(shū)中Forselard指出，油中的揮發(fā)性液體污染物不用提供載體或汽提氣體，只用急驟蒸發(fā)的方法就可以去除揮發(fā)性的污染物。
同樣，在美國(guó)第4261838號(hào)專利說(shuō)明書(shū)中Halleron指出，在真空條件下，使加熱的油中的污染物急驟蒸發(fā)，不用提供汽提劑，就可以從物理上去除揮發(fā)性污染物。
在美國(guó)第3977972專利說(shuō)明書(shū)中Bloch和Calwell指出，在一通有空氣或氮?dú)獾闹校谝欢▔毫ο?，使空氣或氮?dú)獯┻^(guò)油，使密封油得到凈化和精煉。為了達(dá)到其目的，根據(jù)Bloch和Calwell所提供的數(shù)據(jù)，氣體與液體的體積比大致在900∶1～1800∶1之間。然而，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)秀的混合及溫度控制方法，可使上述體積比大致降到3∶1～9∶1。
在澳大利亞第554116號(hào)專利說(shuō)明書(shū)中，Russo指出可以在填充有填料的閃蒸室中，利用干空氣或惰性氣體將污染物汽提出來(lái)，從而去除油中的污染物。雖然他給出的四個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)有氮?dú)獗?進(jìn)料混合器，但是顯然，為了質(zhì)量傳遞提供足夠大的表面積，而需要在閃蒸室中裝填填料，該泵/進(jìn)料混合器的接觸效率并不很高。
以上已有技術(shù)中所述的精煉方法與本發(fā)明所述的方法和設(shè)備相比，不僅效率低，和/或體積大。
從Shell和Russo公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)可知，他們的方法需要塔板和/或填料，而且還需要使油和空氣或惰性氣體進(jìn)行逆流接觸。而在本發(fā)明中，由于即不需要塔板，也不需要填料，所以上述條件一個(gè)也不需要。本發(fā)明的方法和設(shè)備是使空氣或惰性氣體與油同向流動(dòng)。
在公開(kāi)的Bloch和Calwell的說(shuō)明書(shū)中指出，對(duì)于流速為1伽/小時(shí)的密封油來(lái)說(shuō)，在每平方英尺的橫截面上，需要2～4杯準(zhǔn)立方英尺/分的空氣或惰性氣體，這說(shuō)明空氣或惰性氣體與油的比在900∶1～1800∶1之間，而相比之下，本發(fā)明的空氣或惰性氣體與油的比值在3∶1～9∶1之間。上述采用汽提方法的所有專利說(shuō)明書(shū)中均要求在高于大氣壓的條件下供給汽提介質(zhì)(空氣或惰性氣體)，而本發(fā)明的介質(zhì)即是被吸入的。
對(duì)于潤(rùn)滑油來(lái)說(shuō)，本發(fā)明與已有技術(shù)相比另一特點(diǎn)在于，將噴氣壓縮機(jī)與停留室結(jié)合成單一的小型部件，這樣就使油均勻地彌散于氣相中，并在最佳的周期時(shí)間內(nèi)維持上述狀態(tài)，以保證進(jìn)行最大的質(zhì)量和熱量傳遞。本發(fā)明的方法能夠有效地去除微小的表面活性污染物，而該污染物是在油的加熱分解中形成的，在一般過(guò)程中，該污染物會(huì)遺留在油中，并會(huì)使水與油發(fā)生乳化，與上述已有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以去除揮發(fā)性液體和氣態(tài)污染物，而且還能通過(guò)去除表面活性污染物，消除油的乳化作用。
本發(fā)明的目的在于提高油與惰性氣體或干空氣的混合效率，取消要使惰性氣體或空氣處于高于大氣壓力的條件，并提高使用熱交換器方法的凈化效率。即使?jié)M足了上述所有要求時(shí)，本發(fā)明的方法仍然是簡(jiǎn)單、容易操作的。
本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單小型的設(shè)備(即噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室)。它將噴氣壓縮機(jī)的吸氣、混合和壓縮的功能與停留時(shí)間室結(jié)合為一體。在本發(fā)明的設(shè)備中，高粘度的油將惰性氣體或空氣吸進(jìn)噴氣壓縮機(jī)中的混合室，在該混合室中利用很大的剪切力將油和惰性氣體或空氣充分混合在一起，從而在氣流中形成均勻的油霧。緊靠混合室后邊的是噴氣壓縮機(jī)的壓力恢復(fù)區(qū)，在這里混合物的壓力被增大，然后進(jìn)入本發(fā)明設(shè)備的停留時(shí)間區(qū)，在該區(qū)內(nèi)確定好了時(shí)間周期，有足夠的時(shí)間使油滴的精細(xì)彌散相與周圍空氣或惰性氣體相進(jìn)行質(zhì)量和熱量傳遞。采用這種方式，可以使接觸效率及隨后進(jìn)行的油中污染氣體的汽提效率相對(duì)于Russo提出的已有技術(shù)有很大的提高。
與其它的混合設(shè)備，如填料塔或閃蒸柱等相比，使用噴氣壓縮機(jī)/停留時(shí)間管或室的優(yōu)點(diǎn)在于，僅在一臺(tái)設(shè)備中就可以對(duì)汽提用的惰性氣體或空氣進(jìn)行吸入和壓縮，并可使惰性氣體或空氣與油充分混合，這樣在油中的水和污染氣體與空氣或惰性氣體相中的污染氣體或水蒸汽就會(huì)迅速達(dá)到平衡狀態(tài)。利用本發(fā)明的設(shè)備，當(dāng)油和氣的混合物進(jìn)入和離開(kāi)停留時(shí)間室時(shí)，油可以充分和自由地彌散于空氣或惰性氣體相中，與此同時(shí)，在分離或閃蒸塔中，空氣或惰性氣體可以均勻地彌散于油相中，每升油中含數(shù)百萬(wàn)個(gè)微小的氣泡。這樣在一個(gè)單獨(dú)的小型設(shè)備中，就可使水或污染氣體從油相傳遞到惰性氣體或空氣相的質(zhì)量傳遞效率達(dá)到95%～100%。
由于在噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室中，熱量傳遞和質(zhì)量傳遞可以進(jìn)行得很快，這樣就可以利用較高的溫度來(lái)提高質(zhì)量傳遞的效率，并且不會(huì)對(duì)油造成不利影響，因?yàn)橛驮诟邷叵轮煌Ａ艉芏痰臅r(shí)間。
由于主要效果是由于使用噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室?guī)?lái)的，因此利用兩種作用(快速熱量/質(zhì)量傳遞和溫度)的協(xié)同作用是可行的。
本發(fā)明的設(shè)備，可以使閃蒸塔中的壓力維持在最低狀態(tài)，最好是大氣壓，從而就可提高空氣或惰性氣體攜帶污染物的能力。同時(shí)，設(shè)備中的噴氣壓縮機(jī)將氣體吸入并對(duì)其壓縮，使得無(wú)需添加高壓源來(lái)的空氣或惰性氣體便可實(shí)現(xiàn)混合。另一方面，空氣或惰性氣體可以被加壓到足夠大的壓力，以便使油在足夠大的壓力下排放到閃蒸室中，在不需另設(shè)二級(jí)泵的情況下，進(jìn)行后續(xù)的油的處理過(guò)程，或者在無(wú)需壓縮機(jī)的條件下，進(jìn)行濕潤(rùn)氣體的后續(xù)處理過(guò)程。
為了更清楚地理解本發(fā)明，可參照附圖，其中

圖1為噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室部件的詳圖;圖2是本發(fā)明整體流程的簡(jiǎn)圖;圖3是本發(fā)明流程的詳圖，其目的在于提高其熱效率，以及使本發(fā)明與復(fù)雜的機(jī)械更為密切地聯(lián)系起來(lái)。
圖1和下面的文字說(shuō)明描述了噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室部件的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明所有的實(shí)施例都有該噴氣壓縮機(jī)停留時(shí)間室，圖2～6以及后面的文字說(shuō)明描述了整體發(fā)明的實(shí)施例。處于高壓和高溫下的油通過(guò)噴嘴(11a)進(jìn)入噴氣壓縮機(jī)(11)中，這時(shí)在空氣或惰性氣體入口區(qū)域(11b)產(chǎn)生了一個(gè)低壓區(qū)，使得空氣或惰性氣體被吸進(jìn)噴氣壓縮機(jī)中。當(dāng)空氣或惰性氣體進(jìn)入混合室(11c)和噴氣壓縮機(jī)的壓力恢復(fù)區(qū)(11d)中時(shí)，便與油充分混合在一起。在停留時(shí)間室(12)中，油滴在空氣或惰性氣體相中處于均勻彌散狀態(tài)。停留時(shí)間室的大小要使得彌散體保持穩(wěn)定，并能提供足夠的停留時(shí)間以保證熱量和質(zhì)量傳遞率能夠達(dá)到95%～100%，質(zhì)量傳遞是指水或污染物從油中傳遞到空氣或惰性氣體相中。實(shí)際上這就需要這樣一個(gè)橫截面面積，對(duì)應(yīng)于停留室中的0.03～0.4秒的停留時(shí)間，速度為0.5～21m/sec。
參見(jiàn)圖2～6，來(lái)自儲(chǔ)油罐(1)中的油通過(guò)管路(2)輸送到泵(3)中，此處最好采用齒輪泵，但是采用其它合適的油泵也可以。在預(yù)定的壓力下，該油泵通過(guò)排放管路將油排出。上述預(yù)定壓力對(duì)于處理過(guò)程來(lái)說(shuō)應(yīng)是最有效的，并可顯示在壓力表(4)上。接著油進(jìn)入過(guò)濾器(5)進(jìn)行過(guò)濾，應(yīng)選擇那些適合雜質(zhì)負(fù)荷以及要凈化油的性質(zhì)的過(guò)濾器，所選擇的過(guò)濾器要使其能夠去除粒徑為1～300微米的固體顆粒，當(dāng)然最好是粒徑為10～125微米的顆粒，過(guò)濾器的主要目的在于去除那些會(huì)弄臟后續(xù)設(shè)備的雜質(zhì)。
從過(guò)濾器中出來(lái)的油進(jìn)入熱交換器(6)中，該熱交換器由蒸汽(8)加熱，該蒸汽(8)通過(guò)可變化的噴嘴(7)進(jìn)入熱交換器中，然后，該蒸汽冷凝物排放到蒸汽收集器(9)中。另一方面，熱交換器也可通過(guò)電來(lái)加熱，從熱交換器中排出的油進(jìn)入噴氣壓縮機(jī)(11)中，在這里油因經(jīng)過(guò)噴氣壓縮機(jī)的噴嘴后，其壓能被消耗了。
在噴氣壓縮機(jī)中所消耗掉的壓能將來(lái)自氣源(19)的空氣或惰性氣體吸入噴射壓縮機(jī)中，并與從噴嘴(11a)噴出的油充分混合在一起，經(jīng)噴嘴所損耗的壓能最小值最好為420KPa，但又能高到實(shí)際情況要求的值(通常為1200KPa的量級(jí))，充分混合的油和空氣或惰性氣體經(jīng)噴氣壓縮機(jī)排入停留時(shí)間室，該停留時(shí)間室緊挨著噴氣壓縮機(jī)(12)。經(jīng)過(guò)停留時(shí)間室的油/氣混合物進(jìn)入分離或閃蒸柱(14)，為了使污染氣體的去除效率達(dá)到最大值，該閃蒸柱一般在大氣壓力下運(yùn)行，在分離柱中氣相從液相中分離出來(lái)，空氣或惰性氣體與水和污染物體達(dá)到飽和，從而將上述水和污染氣體夾帶走。油相從污染物質(zhì)已被減少的塔底排出，而氣相則由出氣口(13)從系統(tǒng)中排出。在柱的內(nèi)部設(shè)有溫度測(cè)量裝置(10)，它即可以接通一個(gè)自動(dòng)控制器，用來(lái)控制前面的熱交換器(6)，也可以由設(shè)備操作人員來(lái)操縱，用手來(lái)建立熱交換條件。
油通過(guò)密封管(17)排出分離柱，密封管線的尺寸要選擇得使氣相與液相是隔離的，使回到油箱或貯油罐中的油所夾帶的氣體的量最少。此外，密封管線的直徑要足夠大，使分離柱在不需要泵的情況下，能自行將油排出。
為了防止密封管線出現(xiàn)虹吸，以及夾帶氣體，要在密封管線的頂部與分離柱的出氣口之間安裝一個(gè)小型的管狀真空止回閥(16)。為了使分離柱能自行將油排出，規(guī)定其出口噴嘴(15)在貯油罐上方的高度要最小。高出貯油罐的距離是由油的粘度、溫度和密度等性質(zhì)以及回流管線(18)的直徑來(lái)確定的。
涉及復(fù)雜的潤(rùn)滑油或其它油系統(tǒng)的大型系統(tǒng)以及需要回收熱量的大型系統(tǒng)，盡管需要添加許多輔助設(shè)備，但是只利用一個(gè)移動(dòng)部件-進(jìn)料泵，輔助設(shè)備仍能夠使整個(gè)過(guò)程是簡(jiǎn)易的。參見(jiàn)圖3和4，在出流管線(18)上添加一個(gè)流出液交換器(22)，這樣就能夠綜合和充分地利用熱能。
設(shè)置在分離柱出口管線上的壓力控制閥和控制器(20)可以使噴氣壓縮機(jī)在分離柱內(nèi)產(chǎn)生足夠大的壓力，該壓能用來(lái)迫使流體通過(guò)流出液交換器，并且可以控制分離桂中的液面。實(shí)際上分離柱的液面是由位于分離柱附近的液面控制器和控制閥(21)來(lái)控制的。如果分離柱在高于大氣壓的條件下運(yùn)行，污染物的去除效率就會(huì)降低。但是這會(huì)從流出液交換器所提供的熱效率中得到部分補(bǔ)償，而且這樣做會(huì)使本發(fā)明的設(shè)備體積減小，造價(jià)降低。
圖4表示的是另一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，閃蒸塔的排放管線上增加了第二個(gè)噴氣壓縮機(jī)，該噴氣壓縮機(jī)插在流出液交換器與貯油罐之間，利用單個(gè)進(jìn)料泵(3)排出的流體來(lái)驅(qū)動(dòng)噴氣壓縮機(jī)，它再將油從閃蒸塔中吸出，并將其打回到油罐中，閃蒸塔的液面由控制閥來(lái)控制，然而在這種情況下，閃蒸塔能夠在大氣壓條件下運(yùn)行，并且可以達(dá)到只有在低壓條件下運(yùn)行才能獲得的高的污染物去除效率。上述高效率之所以在低壓條件下才能得到是因?yàn)槲廴疚锏恼羝麎狠^低，而低壓條件有助于從油相向惰性氣體或空氣中的質(zhì)量傳遞。
如果想要節(jié)省惰性氣體的話，則可以將本發(fā)明的設(shè)備設(shè)計(jì)成如圖5所示的閉合回路。通過(guò)熱交換器(24)中的冷卻水或制冷劑的冷凝作用，使污染物在閃蒸塔出氣口外面冷凝，并且在冷凝后的污染物分離柱(26)中將冷凝后的污染物去除，通過(guò)自動(dòng)排放管(27)將污染液排走，而上面的干空氣則進(jìn)入噴氣壓縮機(jī)(11)的氣體入口被連續(xù)循環(huán)使用。采用這種方式所需要的惰性氣體的量將會(huì)大大降低，如果所使用的惰性氣體，一般為氮?dú)猓瑑r(jià)格昂貴的話，該方法更是具有極大的優(yōu)越性。本發(fā)明的實(shí)施例中還設(shè)有二極泵(28)，該泵可以使噴氣壓縮機(jī)起動(dòng)，使分離柱(26)保持在真空狀況下，這樣就能進(jìn)一步提高循環(huán)氣體夾帶污染物的效率，并且提高了難于去除的污染物如高沸點(diǎn)烴的去除效率。
圖6描述了一種帶有二極泵(28)的設(shè)備，該二極泵將去除了污染物的油打回到油罐中。在這種情況下，可以采用齒輪泵，因?yàn)樵摫妙~定功率比進(jìn)料泵(3)要高些。該設(shè)備不需要如圖4和5所示的液面控制器和控制閥(21)。在圖6中還設(shè)有熱交換器(30)，該熱交換器(30)用來(lái)加熱空氣或惰性氣體，從而提高空氣或惰性氣體的熱量傳遞效率，而且對(duì)于對(duì)溫度太靈敏的油，還能降低油的溫度。
在所有情況下，所建造的設(shè)備最好都采用防腐材料，如不銹鋼，以保證設(shè)備不會(huì)給油系統(tǒng)帶來(lái)污染物。
權(quán)利要求
1.一種油的凈化設(shè)備，上述油為被水和/或溶解燃料和/或溶解氣體污染的潤(rùn)滑油、密封油，液壓油或絕緣油，該設(shè)備包括一個(gè)噴氣壓縮機(jī)與停留時(shí)間室的組合裝置，在上述室中，在預(yù)定的溫度、壓力和清潔度的條件下，使空氣或惰性氣體如氮?dú)馀c上述油充分混合在一起，在溫度不斷升高的情況下，使其在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)相接觸，然后在分離或閃蒸柱中，上述氣體從油相中分離出來(lái)，這樣分離出的氣體不僅可以使污染物達(dá)到飽和，而且可以使其飽和度達(dá)到理論值的95%～100%，從而使油得到凈化，上述凈化后的油通過(guò)分離柱的底部進(jìn)入貯油罐中，而污染物隨氣體一起從分離柱的頂部排出。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在噴氣壓縮機(jī)與停留時(shí)間室組成的裝置中，利用空氣或惰性氣體進(jìn)行汽提去除油中的揮發(fā)性污染物，無(wú)需使用常規(guī)的板式或填料柱或室。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于油是在熱交換器中加熱的，該熱交換器在噴氣壓縮機(jī)的前面。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于凈化后的油是在高于大氣壓力的條件下，在有分離室的進(jìn)料/出流交換器中被冷卻的。
5.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于采用一個(gè)液體噴射泵將凈化后的油打回到貯油罐中，此處上述過(guò)程應(yīng)在遠(yuǎn)離貯油罐和/或低于油罐中液面的地方進(jìn)行，并使分離柱中的工作壓力為大氣壓。
6.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于采用一個(gè)機(jī)械泵將凈化后的油打回到貯油罐中。
7.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于有一個(gè)重復(fù)使用氣相的氣相閉合循環(huán)回路，來(lái)更有效地利用凈化油過(guò)程中的循環(huán)氣體，并用泵將凈化后的油打回貯油罐中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于使用氮?dú)饣蚨趸级栊詺怏w去除食用油中的水和氧氣等污染物，從而避免了氧化反應(yīng)的發(fā)生，并大大降低了所需加入的抗氧化劑的劑量，或根本不需要加抗氧化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備與去除油中溶解的污染物如水、輕質(zhì)烴類和氣體的現(xiàn)有技術(shù)相比，體積小，而且造價(jià)低。
10.一種油的凈化方法，該油是被水和/或溶解燃料和/或溶解氣體污染的潤(rùn)滑油、密封油、液壓油或絕緣油，該方法包括一個(gè)噴氣壓縮機(jī)與停留時(shí)間室的組合裝置，在上述室中，在預(yù)定的溫度、壓力和清潔度的條件下，使空氣或惰性氣體如氮?dú)馀c上述油充分混合在一起，在溫度不斷升高的情況下，使其在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)相接觸，然后在分離或閃蒸塔中，上述氣體從油相中分離出來(lái)，這樣分離出的氣體不僅可以使污染物達(dá)到飽和，而且可以使其飽和度達(dá)到理論值的95%～100%，從而使油得到凈化，上述凈化后的油通過(guò)分離柱的底部進(jìn)入貯油罐中，而污染物則隨氣體一起從分離柱的頂部排出。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在噴氣壓縮機(jī)與停留時(shí)間室組成的裝置中，利用空氣或惰性氣體進(jìn)行汽提去除油中的揮發(fā)性污染物，無(wú)需使用板式或填料柱或室。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，油是在熱交換器中加熱的，該熱交換器在噴氣壓縮機(jī)的前面。
13.如權(quán)利要求10～12中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于凈化后的油是在高于大氣壓力的條件下，在有分離室的進(jìn)料/出流交換器中被冷卻的。
14.如權(quán)利要求10～12中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于采用一個(gè)液體噴射泵將凈化后的油打回到貯油罐中，此處上述過(guò)程應(yīng)在遠(yuǎn)離貯油罐和/或低于油罐中液面的地方進(jìn)行，并使分離柱中的工作壓力為大氣壓。
15.如權(quán)利要求10～12中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于采用一個(gè)機(jī)械泵將凈化后的油打回到貯油罐中。
16.如權(quán)利要求10～12中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于有一個(gè)重復(fù)使用氣相的氣相閉合循環(huán)回路，用來(lái)更有效地利用凈化油過(guò)程中的循環(huán)氣體，并用泵將凈化后的油打回貯油罐中。
17.如權(quán)利要求10～16中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于使用氮?dú)饣蚨趸级栊詺怏w去除食用油中的水和氧氣等污染物，從而避免了氧化反應(yīng)的發(fā)生，并大大降低了所需加入的抗氧化劑的劑量，或根本不需要加抗氧化劑。
18.一種去除油中污染物的設(shè)備，該設(shè)備包括噴氣壓縮機(jī)與停留時(shí)間室的組合裝置，在該裝置中，在預(yù)定的溫度和壓力條件下，使空氣或惰性氣體與被凈化的油充分混合，經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間間隔，溫度不斷升高，然后在分離柱中將氣體和污染物從油中分離出來(lái)。
19.一種凈化油的方法，包括在停留時(shí)間室與噴氣壓縮機(jī)的組合裝置中，在預(yù)定的溫度和壓力條件下，使空氣或惰性氣體與被凈化的油充分混合，經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間以后，利用分離裝置將氣體和污染物從上述油中分離出來(lái)。
全文摘要
對(duì)被氣和/或揮發(fā)性液體所污染的油進(jìn)行加熱，上述污染物為輕質(zhì)烴、酸性氣體和水，然后使上述被污染的油穿過(guò)一噴氣壓縮機(jī)停留室裝置，對(duì)其進(jìn)行處理，在上述處理裝置中使被污染的油與空氣或惰性氣體相接觸，在此過(guò)程中有熱量和質(zhì)量傳遞，其中污染物從油相傳遞到氣相，然后將上述混合物在分離柱中急聚蒸發(fā)，空氣或呈惰性氣體與油相分離，并夾帶著揮發(fā)性污染液體和氣體排出。凈化后的油從分離柱底部回到貯油罐中。
文檔編號(hào)C10M175/00GK1051056SQ9010899
公開(kāi)日1991年5月1日 申請(qǐng)日期1990年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月25日
發(fā)明者蓋特諾·拉索 申請(qǐng)人:蓋特諾拉索