[发明专利]一种处理变压器废油的吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理变压器废油的吸附剂及其制备方法。

背景技术

在现有的变压器的使用当中，由于其本身运行带来温度的变化，很容易使水分进入变压器油内改变了变压器油的成分，使变压器的绝缘度降低而劣化，容易造成短路、击穿等想象，给变压器和线路系统带来危害。所以水分对变压器油的电气性能、理化性能及用油设备的寿命都有极大的危害。

而且变压器油在使用过程中不可避免的与空气接触，会使油氧化生成一部分酸性物质，酸性物质会使设备中的铜、铁等金属材料腐蚀，生成的油泥粘在线圈和绝缘部件上，造成堵塞通道，加速固体绝缘材料老化。

现有技术中的有采用硅胶、活性炭、801吸附剂和酸-碱白土法对其进行处理，但其效果单一且不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理变压器废油的吸附剂及其制备方法，使得变压器废油里面的酸、金属、水分、灰尘等物质能得到更好的吸附。

本发明采用的技术方案是：

一种处理变压器废油的吸附剂，其该吸附剂包含4层结构，由外至内为：亲水性膜层、纳米二氧化钛层、碳酸钠层和多孔材料。

所述多孔材料层为火山岩、沸石、活性炭和蛭石的一种或多种，主要的作用是吸附一些色素、金属、灰尘等物质。

所述亲水性膜层的厚度为0.2～0.8mm，所述纳米二氧化钛层的厚度为2～4μm，所述碳酸钠层的厚度为5～10μm。

所述的处理变压器废油的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多孔材料、碳酸钠和质量分数为5～10％的硅酸钠溶液按照质量比为(1～5)：(0.1～0.2)：(2～4)混合均匀，然后老化，老化温度为80～100℃，老化时间为10～12h，老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，烧结温度为120～150℃，烧结时间为18～24h，得到具有碳酸钠层的多孔材料；

(2)将步骤(1)得到的多孔材料、纳米二氧化钛粉和硅酸钠溶液按照(1～6):(0.05～0.01)：(2～4)混合均匀，然后老化，老化温度为80～100℃，老化时间为10～12h，老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，烧结温度为120～150℃，烧结时间为18～24h，得到外层依次具有纳米碳酸钠层和纳米二氧化钛层的多孔材料；

(3)制备亲水性膜层的前驱体：

(4)将步骤(2)中得到的多孔材料采用喷枪直接喷涂步骤(3)中的亲水性膜层前驱体，喷涂厚度0.2～0.8mm，然后进行干燥，干燥温度为100～200℃，时间为2～8h，即得吸附剂。

步骤(3)中，制备亲水性膜层的前驱体的具体方法是：

①将亲水聚合物与交联剂按质量比1：5～5：1的比例溶于水中，搅拌均匀；

所述亲水聚合物选自聚乙二醇和聚氧化乙烯的一种或两种；

所述交联剂为聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸的一种或者两种；

②采用溶胶‐凝胶法，以四乙氧基硅烷为原料，以醇类和水按质量比1：5～5：1配制成共溶剂，将原料与共溶剂按质量比1：1～1：5混合于20～80℃恒温水浴、搅拌，5～10min后，加入催化剂，保温4～5h，即得到纳米溶胶；

所述醇类为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种；所述催化剂为盐酸、氨水、碳酸氢钠或氢氧化钠；

③将步骤①中的溶液和步骤②中的纳米溶胶按质量比1：5～5：1的比例配制，超声分散均匀，得到亲水性膜层前驱体。

通过此方法制备得到的制备亲水性膜层的前驱体，经过实验验证，其亲水疏油性能较好，能够满足在变压器废油中较好的吸附杂质。

所述超声分散的超声频率为20～40KHz，功率范围为300～500W。

经过实验验证与分析，上述条件能保证亲水性膜层前驱体分散均匀。

所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在200～500nm。

将纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在200～500nm，经过实验验证与分析，使得最终得到的亲水性膜层的亲水疏油性能最好。

上述制备得到的吸附剂在处理变压器废油中的应用。

本发明的有益效果是：