[发明专利]净化油的改进方法

说明书

本发明涉及一种去除油中污染液体和气体的方法和设备，该污染液体相对于油来说其蒸汽压常常较高，它即可以以独立的液相存在，也可以溶解在油中，但污染气体常常溶于油中。

油在与较少量的污染液体如水相接触时，会将该污染液体溶解和吸收，并达到油的饱和状态。超过饱和溶解度的污染液体便在油中形成独立的液相，当污染液体是水时，该游离水被称为第二液相。

根据亨利定律，与气体(包括水蒸气)相接触的油常常将该气体溶解。

无论是被溶解的液体，还是气体都会给油和与油接触的设备带来麻烦。

润滑油和密封油中的主要污染物是水。然而，上述油还可以溶解并吸收硫化氢、氧、烃类和其它有机化合物，如酒精、醛类、酮类等等，并且在油中形成独立的液相。

污染物可以通过几种作用方式对润滑油产生不利的影响。例如，如果油吸收了上述化合物以后，油的粘度便会下降，对油产生有害的影响，从而影响油对机械中运动的或承载的表面的润滑能力。如果油的粘度变小了，通常会使机械表面起防护性的润滑油膜的厚度减小，增加了金属与金属间的接触，这样就会增加磨损，使机械性能变差。

除了粘度的影响以外，水和硫化氢、氰化氢等酸性气体会腐蚀与它们所接触的表面。腐蚀的颗粒会使金属表面剥落，并且在金属表面摩擦时增加磨损。

水和挥发性气体通过另一种作用方式对金属表面产生侵蚀，这种对金属表面的侵蚀是通过快速汽化产生的。当含有挥发性气体的润滑油穿过和处于轴承、齿轮和其它高负荷的表面之间时，该油便会被加热，从而产生突然汽化，由此使穿过上述表面的油和气体的速度迅速增加所造成的侵蚀，就是人们常常说的气蚀。

绝缘油常常会被水污染，这种水以气态的形式进入油中，并被油所吸收，被吸收的水会使油的介电常数降低，从而导致变压器失效，另外在极端状态下，由于变压器流体的击穿和汽化，还会导致爆炸

液压油常常会因以水蒸汽形式进入贮存容器中的水而遭受污染。溶解的水会对液压系统内部产生腐蚀。

食用油，一般为植物油，也含有溶解的水。这种溶解的水是在工厂提炼过程中进入油中的，还有在油的贮存过程中，来自空气中的水蒸汽凝结也可进入油中。上述油、溶解水和游离水均含有氧，油中的水会使氧与油发生反应，产生氧化作用，从而造成油的酸败，并使作为食用的油变质。为此。人们常常要向食用油中加入抗氧化剂。这种抗氧化剂是一种化学药品，它能阻止油中的氧和/或水对油中的氧化部分的氧化反应。如果不加这种抗氧化剂，食用油就会迅速变质，而不适于人们食用。

为了克服上述问题，水是一种应从油中去除的主要污染物。水是以下列形式的各种各样的组合存在的：

游离水，它作为油的独立相存在，并且在静置时可以分离出来。乳化水，尽管它是以独立相的形式存在的，但它如此精细地弥散，以致于没有足够大的表面张力从静置状态自由沉降出来。一般说来，乳化水不能通过纯机械的方法从油中分离出来。

溶解水，它在油中以溶液形式存在，它是油相中的组成部分，不能通过机械的方法去除(如静置、过滤或离心分离)。溶解水可以达到饱和状态，其饱和度因油的种类和温度的不同而不同。一旦达到了饱和溶解度，油就不能再接纳溶解水了，剩余的水以游离水和/或乳化水的独立相形式出现。

除了来源于气相而被油吸收的水污染之外，油还会被渗漏到油系统中的液态水所污染，尤其是在液压和润滑系统中，因为这些系统一般都是用水来冷却的。当来自油上方的空气中的水凝结时，特别是在储油罐紧靠蒸汽涡轮机或蒸汽出口的情况下，水就会进入这些系统中。因此，为了避免给润滑系统和它所保护的机械造成灾难性的事故，对于这些有严重污染的系统来说，就需要大量地去除水。

水的污染浓度可以从百万分之几百到百万分之几千，有些润滑系统中还会周期性地出现油中的水高达10％的严重污染情况。

在油中，水的浓度的理想标准是小于油在一定温度下的饱和溶解度，例如，多数润滑油都是在30℃～80℃温度下工作的。在30℃时，通常油中水的饱和溶解度为100ppm，而在80℃时，水的饱和溶解度为500ppm。然而，如果在供给轴承或齿轮的油中水的浓度小于百万分之100，那么多数润滑油则具有优良的性能。如果油中水的浓度小于50ppm，那么该油中肯定没有游离水存在，并且有吸收任何与该油相接触的液态水或水蒸汽的能力，当水的浓度这样低时，水不容易使油的粘度改变，或造成腐蚀或侵蚀。