[发明专利]一种应用复合场力对废机油除杂脱水的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种应用复合场力对废机油除杂脱水的方法及其装置，通过将废机油分布进反应罐中，同时对废机油施加超声波声场作用和电场作用，废机油在反应罐内重力场力、电磁力和超声波力三种场力复合作用下，被破碎为细小油滴、水滴和机械杂质并分离到反应罐中不同位置；油滴上浮从反应罐上方排出，水滴聚积在罐底部从罐底部排出，机械杂质富积在电极板上可定期清理。本发明的方法和装置废机油除杂脱水效率高，除杂速度快，适应性好，结构简单，可灵活调整装置的工艺参数，不仅适用于废机油，也适用于不同种类、不同特点的成品油除杂脱水，使其达到较好的除杂脱水效果。

技术领域

本发明属于废机油处理技术领域，特别涉及一种应用复合场力对废机油除杂脱水的方法及其装置。

背景技术

废机油一是指在使用过程中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质的机油。其二是指由于使用周期过长，机油逐渐变质，生成了有机酸、沥青等物质，不符合相关使用标准的机油。根据GB/T 7631.1-2008《润滑剂、工业用油和有关产品(L类)的分类》可分为：废内燃机油、废齿轮油、废液压油和废专用油四类。其主要组成是有机物烃类，如老化油、石蜡、沥青等；废机油中的杂质种类繁多。其一固体杂质，由于油品中的添加剂和空气中的氧气发生反应或因使用时间过长老化变质，而产生固体杂质。如悬浮的絮凝杂质、机械杂质等；其二含有一定量的水分，其主要来源是空气中的水分溶解于油品中，或是由于密封性能不佳，外界水汽进去设备中，溶于油品中。清洗设备，清洗零件的洗油同属于废机油，其中也含有大量水分。根据其存在形式可分为：

①悬浮水，又称为游离水，不溶于烃类液体，在液体中呈悬浮状态。

②乳化水，即水和油形成乳化液的水。通常是油包水(O/W型)，也有极少量的水包油(W/O型)，这类水分存在极其稳定，用简单的重力沉降方法无法去除。

③溶解水，即微量溶解在废机油中的水。

根据《国家危险废物名录(2021)》的规定，废机油属于危险废物，废物类别为HW08。如果废机油不脱除水分和固体杂质就随意处理，不仅会造成巨大的经济损失，而且产生会严重环境污染。

在卧式除杂反应罐中设置电极板，使得罐内极板间充满电场，可以很好的脱离废油中的水和机械杂质。根据电场施加特性不同，可分为交流(AC)电场、直流(DC)电场、交直流(AC/DC)电场和脉冲(Pulse)电场等。在电场的作用下，废机油中的水分会发生偶极聚结、电泳聚结和震荡聚结。偶极聚结是指在电场作用下废机油中的水分极化，液滴两端带着相反的电荷，因相邻水滴所带电荷不同导致水滴之间相互吸引，促使小液滴聚成大液滴。在重力的作用沉降至罐底；电泳聚结是指在电场作用下，液体中水分极化，带电的水分子向与自身极性相反的电机“游”去；同时在这过程中与其他液滴碰撞转变为大液滴。大液滴因重力大于电场吸引力，导致其沉降至罐底。震荡聚结效应主要在交变电场比较明显。它是指在交变电场中的水分子，因电场变化而震荡，油膜因此被拉扯而强度降低，使包裹其中的水分子脱离于其他水分子，聚合形成大液滴，并在重力作用下沉降至罐底。

超声波(ultrasound)是一种频率高于20kHz(赫兹)的声波。通常人类耳朵能听到声波频率为20Hz～20kHz。因此，将频率高于20kHz的声波称为“超声波”，其功率密度大于0.3W/cm²。由于其频率高，因而具有许多特点：①是能量集中，由于其波长比一般声波短，因而可以用来切削、焊接、钻孔等材料加工；②由于其频率高，波长短，衍射小，具有很好的定向性；③超声波和可闻声本质上是一致的，其共同点都是机械振动模式，通常以纵波的方式在介质内传播，是一种能量传播方式，其不同在于超声波的频率高，波长短。在一定距离内，沿直线传播具有良好的束射性和方向性。