一種改性吸附劑的制備方法及其再生處理絕緣油廢油的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改性吸附劑的制備方法及其再生處理絕緣油廢油的方法，屬于廢油再生處理技術領域。本發明解決吸附劑吸附容量小、效率低等問題。改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過酸處理、堿處理和有機溶劑處理。再生處理絕緣油廢油的方法是由下述步驟完成的：將絕緣油廢油真空抽濾后加入權利要求1所述的方法制備的改性吸附劑，在35～80℃條件下，以100～400r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為1～6h，然后再用孔徑為1～3μm的濾紙真空抽濾。本發明主要用于去除絕緣油中的懸浮物、金屬離子等雜質，改善色度，提高油品。應用于電力絕緣用油、化學工業用油等廢油處理行業，吸附容量大、處理效率高，操作工藝簡單、無污染。
【專利說明】
一種改性吸附劑的制備方法及其再生處理絕緣油廢油的方法
技術領域
[0001]本發明屬于廢油再生處理技術領域，具體涉及了一種改性吸附劑的制備方法及其再生處理絕緣油廢油的方法。【背景技術】
[0002]絕緣油作為一種重要的絕緣介質，多被應用于變壓器等油浸絕緣高壓輸變電設備中，能提高變壓器絕緣強度，增強散熱性能。對于變壓器的安全、可靠運行起著重要作用，變壓器油在運行過程中，容易與空氣接觸而吸收空氣中的氧氣，在溫度、電磁場及金屬構件作用下，會不可避免地發生老化現象，生成氧化物、水分、羧酸類、環烷酸類及固體懸浮物，而這種老化是不可逆轉的，造成變壓器油的酸值升高，擊穿電壓、介質損耗因數和體積電阻率不合格。
[0003]目前，常用的處理方法有真空抽濾對油進行真空脫氣、脫水，針對絕緣油老化產生的氧化物、羧酸類等有機物常采用吸附法去除，常見吸附劑有硅藻土、白土等，但這些吸附劑只進行簡單的酸堿處理，工作效率低、吸附容量小，難以達到預想的處理效果，且目前對絕緣油的處理多集中在過濾器及工藝方面的改進，而對吸附劑的開發研究較少。因此尋找新型吸附劑處理工藝，提高吸附效率、簡化操作工藝成為著重解決的問題。
[0004]唐金偉，李燁峰，劉永洛等微孔硅鋁吸附劑用于礦物變壓器油再生處理[J].熱力發電，2015，44(10): 107-111中采用離子表面活性劑十六烷基三甲苯溴化銨為模板劑，引入稀土元素，通過溶膠凝膠晶化法制備了微孔硅鋁吸附劑。這種吸附劑表面具有大量的微孔結構，比表面積大，能夠快吸附絕緣油中的雜質，當微孔硅鋁添加量為2 %時，絕緣油色度基本呈現無色透明，介損因數保持在0.2%左右，酸值為0.01mg/g。表現出了較好的處理性能， 但吸附劑改性方法較為麻煩，工業化生產困難。
[0005]張春媚.基于絮凝-白土精制復合工藝的污染潤滑油再生設備的研究與開發[D].重慶:重慶工商大學，2009:38-55介紹了利用絮凝-白土精制復合工藝再生污染潤滑油，利用了白土的比表面積大、吸附性能好的特點，但白土的添加量為8%，用量較大，需在絮凝劑的配合下才能達到處理標準。
[0006]姚化亭，劉國躍.變壓器油介損異常原因及處理[J].農村電氣化，2006,4:56-57.中介紹了幾種提高變壓器絕緣油介質損耗的方法，認為溶膠雜質、微生物污染、金屬離子及含水量等對介質損耗影響較大，可以通過加入粉狀吸附劑如白土、801吸附劑、活性氧化鋁等進行處理。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種改性吸附劑的制備方法及其再生處理絕緣油廢油的方法，以解決吸附劑吸附容量小，效率低等問題。
[0008]為解決上述技術問題，本發明一種改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過酸處理、堿處理和有機溶劑處理。吸附性能大幅提高，且沒有破壞吸附劑原有的表面結構，能高效、快速地除去絕緣油中的懸浮物、金屬離子等雜質，吸附容量大、改性工藝方法簡單，能夠大規模工業生產，不產生任何污染、成本低。改性吸附劑的粒徑為15?1 50mi。[〇〇〇9]所述吸附劑為娃藻土、白土、高嶺土、活性炭或多孔氧化娃。
[0010]所述吸附劑的粒徑為100?900目。
[0011]所述酸處理是下述步驟進行的:將吸附劑中加入去離子水中，在40?80°C條件下恒溫水浴加熱，以100?400r/min速度進行磁力攪拌1?5h，靜置分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾后加入酸性溶液中，超聲振蕩0.2?0.6h，再在40?80 °C水浴條件下，以 100?400r/min速度進行磁力攪拌，攪拌時間為2?6h，真空抽濾，用去離子水洗至中性，然后在80?120 °C恒溫條件下真空干燥4?8h。
[0012]所述酸性溶液為硫酸、硝酸、鹽酸、亞硝酸或醋酸，濃度為(〇 ? 5?3 ? 5 )mol/L〇 [〇〇13]所述的堿處理是下述步驟進行的:將經酸處理后的吸附劑放入堿性溶液中，超聲振蕩0.2?0.6h;再在30?80 °C水浴條件下，以100?400r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2 ?6h，真空抽濾，用去離子水洗至中性，然后在80?120°C恒溫條件下真空干燥4?8h。
[0014]所述堿性溶液為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或氨水，濃度為(0.5?3.5)mol/L。[〇〇15]所述吸附劑有機溶劑處理:將經堿化處理后的吸附劑加入有機溶劑中，密封，超聲振蕩0.2?0.6h，再在溫度為20?70°C條件下，以轉速為100?400r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2?8h，真空抽濾，濾出物放置在真空干燥箱中，然后在80?120°C條件下干燥6? 10h〇[〇〇16]所述有機溶劑為四氯化碳、環己烷、戊烷、二甲苯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、1，2_二氯乙烷、正己烷、二氯甲烷。
[0017]所述吸附劑與有機溶劑的質量比為0.1:1?1: 1。
[0018]本發明中一種改性吸附劑再生處理絕緣油廢油的方法是由下述步驟完成的:將絕緣油廢油真空抽濾后加入上述方法制備的改性吸附劑，在35?80°C條件下，以100?400r/ min速度磁力攪拌，攪拌時間為1?6h，然后再用孔徑為1?3wii的濾紙真空抽濾。
[0019]所述改性吸附劑與絕緣油廢油的質量比為0.5:100?4:100。
[0020]本發明所述的一種絕緣油廢油再生處理方法，吸附劑經改性后，沒有改變吸附劑表面孔結構，相反，吸附劑內部雜質減少，吸附性能大大提高，能高效、快速地除去絕緣油中的懸浮物、金屬離子等雜質，吸附容量大、改性工藝方法簡單，能夠大規模工業生產，不產生任何污染，并且成本低，再生絕緣油經初步測試介質損耗在0.2%以下，擊穿電壓大于45KV， 達到了國家變壓器絕緣油用油標準。[0021 ]經過有機改性后的吸附劑較單純的酸堿改性吸附劑的吸附容量大、效率高、用量相對較低，出油品質相對較高，由此說明，這種高效吸附劑能有效地降低資源的浪費，節省材料，同時能夠獲得較高的經濟效益，具有很強的實用價值。【具體實施方式】
[0022]【具體實施方式】一:本實施方式中改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過預處理、酸處理、堿處理和有機溶劑處理。[〇〇23] 預處理:取10g吸附劑，加入250mL去離子水，在40°C條件下恒溫水浴加熱，以100r/min速度進行磁力攪拌lh，靜置一段時間后，混合液分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇24] 吸附劑酸處理:將濾出物加入200mL濃度為0.5mol/L鹽酸溶液中，超聲振蕩0.2h。 在40°C水浴條件下，以lOOr/min速度進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，然后將混合液體進行真空抽濾，并用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥4h，酸化處理的吸附劑密封備用，命名為A。[〇〇25] 吸附劑堿處理:將酸化的吸附劑A放入200mL濃度為0.5mol/L堿性溶液中，超聲振蕩0.2h。在30 °C水浴條件下，以100r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2h，將反應后的混合液體進行真空抽濾，多次用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥4h，堿化處理的吸附劑密封備用，命名為B。[〇〇26] 吸附劑有機溶劑處理:將堿化處理的吸附劑B，加入100mL適量四氯化碳，超聲振蕩 〇.2h。在溫度為20°C條件下，以轉速為100r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，混合液經過真空抽濾，濾出物放置在真空干燥箱中，在80°C條件下干燥6h，產品密封備用，命名為C。 [〇〇27]處理廢油的方法是由下述步驟完成的:[〇〇28] 取100mL變壓器廢油，進行真空抽濾，在濾液中加入0.5g高效吸附劑C，在35°C恒溫水浴條件下，以l〇〇r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為lh，混合液經孔徑為lym濾紙真空抽濾， 得到凈化變壓器油(即生絕緣油)。
[0029]本實施方式的再生絕緣油經初步測試介質損耗在0.2%以下，擊穿電壓大于45KV， 達到了國家變壓器絕緣油用油標準。
[0030]【具體實施方式】二:本實施方式中改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過預處理、酸處理、堿處理和有機溶劑處理。
[0031]吸附劑預處理:取10g吸附劑，加入250mL去離子水，在40 °C條件下恒溫水浴加熱， 以200r/min速度進行磁力攪拌1.5h，靜置一段時間后，混合液分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾，，放入真空干燥箱中干燥5h。[〇〇32] 吸附劑酸處理:將濾出物加入200mL濃度為lmol/L鹽酸溶液中，超聲振蕩0.3h。在 45°C水浴條件下，以200r/min速度進行磁力攪拌，攪拌時間為2.5h，然后將混合液體進行真空抽濾，并用去離子水洗至中性，在90 °C恒溫條件下真空干燥4h，酸化處理的吸附劑密封備用，命名為A。[〇〇33] 吸附劑堿處理:將酸化的吸附劑A放入200mL濃度為0.5mo 1 /L氫氧化鈉溶液中，超聲振蕩0.3h。在40 °C水浴條件下，以200r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2.5h，將反應后的混合液體進行真空抽濾，多次用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥5h，堿化處理的吸附劑密封備用，命名為B。[〇〇34]吸附劑有機溶劑處理:將堿化處理的吸附劑B，加入100mL適量四氯化碳，超聲振蕩 0.3h。在溫度為30°C條件下，以轉速為200r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2.5h，混合液經過真空抽濾，濾出物放置在真空干燥箱中，在90°C條件下干燥6.5h，產品密封備用，命名為 C〇[〇〇35]處理廢油的方法是由下述步驟完成的:取100mL變壓器廢油，進行真空抽濾，在濾液中加入0.6g高效吸附劑C，在40 °C恒溫水浴條件下，以200r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為1.5h，混合液經孔徑為2mi濾紙真空抽濾，得到凈化變壓器油。
[0036]本實施方式的再生絕緣油經初步測試介質損耗在0.2 %以下，擊穿電壓大于45KV， 達到了國家變壓器絕緣油用油標準。
[0037]【具體實施方式】三:本實施方式中改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過預處理、酸處理、堿處理和有機溶劑處理。[〇〇38] 吸附劑預處理:取10g吸附劑，加入250mL去離子水，在40°C條件下恒溫水浴加熱， 以lOOr/min速度進行磁力攪拌lh，靜置一段時間后，混合液分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾，，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇39] 吸附劑酸處理:將濾出物加入200mL濃度為0.5mol/L硫酸溶液中，超聲振蕩0.2h。 在40°C水浴條件下，以lOOr/min速度進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，然后將混合液體進行真空抽濾，并用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥4h，酸化處理的吸附劑密封備用，命名為A。
[0040] 吸附劑堿處理:將酸化的吸附劑A放入200mL濃度為0.5mo 1 /L氫氧化鉀溶液中，超聲振蕩0.2h。在30°C水浴條件下，以100r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2h，將反應后的混合液體進行真空抽濾，多次用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥4h，堿化處理的吸附劑密封備用，命名為B。[〇〇411吸附劑有機溶劑處理:將堿化處理的吸附劑B，加入10 0 m L適量氯仿，超聲振蕩 〇.2h。在溫度為20°C條件下，以轉速為100r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，混合液經過真空抽濾，濾出物放置在真空干燥箱中，在80°C條件下干燥6h，產品密封備用，命名為C。 [〇〇42]處理廢油的方法是由下述步驟完成的:取100mL變壓器廢油，進行真空抽濾，在濾液中加入0.5g高效吸附劑C，在35 °C恒溫水浴條件下，以100r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為lh，混合液經孔徑為lMi濾紙真空抽濾，得到凈化變壓器油。[〇〇43]本實施方式的再生絕緣油經初步測試介質損耗在0.2%以下，擊穿電壓大于45KV， 達到了國家變壓器絕緣油用油標準。
[0044]【具體實施方式】四:本實施方式中改性吸附劑的制備方法是將吸附劑依次經過預處理、酸處理、堿處理和有機溶劑處理。[〇〇45] 吸附劑預處理:取10g吸附劑，加入250mL去離子水，在40°C條件下恒溫水浴加熱， 以lOOr/min速度進行磁力攪拌lh，靜置一段時間后，混合液分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾，，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇46] 吸附劑酸處理:將濾出物加入200mL濃度為0.5mol/L亞硝酸溶液中，超聲振蕩 0.2h。在40 °C水浴條件下，以100r/min速度進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，然后將混合液體進行真空抽濾，并用去離子水洗至中性，在80°C恒溫條件下真空干燥4h，酸化處理的吸附劑密封備用，命名為A。[〇〇47] 吸附劑堿處理:將酸化的吸附劑A放入200mL濃度為0.5mo 1 /L碳酸氫鈉溶液中，超聲振蕩0.2h。在30°C水浴條件下，以100r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2h，將反應后的混合液體進行真空抽濾，多次用去離子水洗至中性，在80 °C恒溫條件下真空干燥4h，堿化處理的吸附劑密封備用，命名為B。[〇〇48] 吸附劑有機溶劑處理:將堿化處理的吸附劑B，加入100mL適量二氯甲烷，超聲振蕩 〇.2h。在溫度為20°C條件下，以轉速為100r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2h，混合液經過真空抽濾，濾出物放置在真空干燥箱中，在80°C條件下干燥6h，產品密封備用，命名為C。
[0049]處理廢油的方法是由下述步驟完成的:取lOOmL變壓器廢油，進行真空抽濾，在濾液中加入0.5g高效吸附劑C，在35 °C恒溫水浴條件下，以100r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為lh，混合液經孔徑為lMi濾紙真空抽濾，得到凈化變壓器油。
[0050]本實施方式的再生絕緣油經初步測試介質損耗在0.2%以下，擊穿電壓大于45KV， 達到了國家變壓器絕緣油用油標準。
【主權項】
1.一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于該制備方式是將吸附劑依次經過酸處理、 堿處理和有機溶劑處理。2.根據權利要求1所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述吸附劑為硅藻土、 白土、尚嶺土、活性炭或多孔氧化娃，粒徑為100?900目。3.根據權利要求1所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述酸處理是下述步 驟進行的:將吸附劑中加入去離子水中，在40?80°C條件下恒溫水浴加熱，以100?400r/ min速度進行磁力攪拌1?5h，靜置分層，將上層清液倒掉，下層液體經真空抽濾后加入酸性 溶液中，超聲振蕩〇.2?0.6h，再在40?80°C水浴條件下，以100?400r/min速度進行磁力攪 拌，攪拌時間為2?6h，真空抽濾，用去離子水洗至中性，然后在80?120 °C恒溫條件下真空 干燥4?8h。4.根據權利要3所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述酸性溶液為硫酸、硝 酸、鹽酸、亞硝酸或醋酸，濃度為(0.5?3.5)mol/L。5.根據權利要求1所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述的堿處理是下述 步驟進行的:將經酸處理后的吸附劑放入堿性溶液中，超聲振蕩0.2?0.6h;再在30?80°C 水浴條件下，以100?400r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為2?6h，真空抽濾，用去離子水洗 至中性，然后在80?120°C恒溫條件下真空干燥4?8h。6.根據權利要求5所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述堿性溶液為氫氧 化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或氨水，濃度為(0.5?3.5) mol/L〇7.根據權利要求1所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于吸附劑有機溶劑處理: 將經堿化處理后的吸附劑加入有機溶劑中，密封，超聲振蕩0.2?0.6h，在溫度為20?70°C 條件下，以轉速為100?400r/min進行磁力攪拌，攪拌時間為2?8h，真空抽濾，濾出物放置 在真空干燥箱中，然后在80?120°C條件下干燥6?10h。8.根據權利要求7所述一種改性吸附劑的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為四氯 化碳、環己烷、戊烷、二甲苯、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、1，2_ 二氯乙烷、正己烷、二氯甲烷，吸附劑與有機溶劑的質量比為(0.1?1):1。9.一種改性吸附劑再生處理絕緣油廢油的方法，其特征在于該方法是由下述步驟完成 的:將絕緣油廢油真空抽濾后加入權利要求1所述的方法制備的改性吸附劑，在35?80°C條 件下，以100?400r/min速度磁力攪拌，攪拌時間為1?6h，然后再用孔徑為1?3WI1的濾紙真 空抽濾。10.根據權利要求9所述一種改性吸附劑再生處理絕緣油廢油的方法，其特征在于所述 改性吸附劑與絕緣油廢油的質量比為(0.5?4): 100。
【文檔編號】C10M175/00GK106040203SQ201610423500
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月14日
【發明人】崔學軍, 王忠祥, 劉洪兵, 張瑛琪
【申請人】吉林市潤成膜科技有限公司