題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 廢液壓油再生新工藝及設(shè)備
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 液壓油是潤滑油中一類高價值的油品，由于使用中受到污染，將會對設(shè)備產(chǎn)生嚴重危害，一定時間內(nèi)必須更換。本項目屬于環(huán)保新技術(shù)新裝備的研發(fā)，基于環(huán)保、節(jié)約的理念，結(jié)合先進的陶瓷膜分離技術(shù)，開發(fā)出了廢液壓油再生新工藝及設(shè)備，填補了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域空白。已有眾多企業(yè)使用本項目開發(fā)的廢油再生設(shè)備，成功的解決了傳統(tǒng)廢液壓油處理方法中存在的再生效率低、能耗高、對環(huán)境污染大等問題，并獲得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
- 詳細介紹：
- 研究背景及目的：目前石油資源日益緊缺，由石油危機引發(fā)的戰(zhàn)爭沖突屢見不鮮，各國都采取相應(yīng)措施來節(jié)約寶貴的石油資源。液壓油是液壓傳動與控制系統(tǒng)中用來傳遞能量的工作介質(zhì)，屬于潤滑油中一類高價值的油品，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活。甚至有著這樣的說法：工程領(lǐng)域內(nèi)，凡有機械設(shè)備的場合，都可采用液壓傳動。液壓油作為液壓傳動的工作介質(zhì)，它的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。液壓設(shè)備的故障除了與液壓元件、機械、電氣等方面有關(guān)外，與液壓油品質(zhì)的關(guān)系極大。美國國家流體動力協(xié)會就得出了“液壓系統(tǒng)故障至少有75%是由于液壓油污染造成的”結(jié)論。 我國每年產(chǎn)生大量的廢潤滑油，2010年就產(chǎn)生了484萬噸的廢油，而廢液壓油也占到了70萬噸，約廢工業(yè)潤滑油的一半左右。廢液壓油屬于國家規(guī)定的危險固體廢棄物，隨意傾倒、燃燒將對環(huán)境帶來不可估量的污染，并浪費了寶貴的石油資源。其實廢液壓油并不廢，據(jù)文獻顯示，廢液壓油當(dāng)中90%以上可以回收再利用。如何再生廢液壓油一直是國際難題。 液壓油主要由液壓油基礎(chǔ)油和化學(xué)添加劑兩部分組成。在使用過程中，因為受到工作環(huán)境等影響，會產(chǎn)生各種固體和液體污染物。這些污染物如果不及時去除，將加快設(shè)備的機械磨損和化學(xué)腐蝕，從而影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和使用壽命。目前最根本的解決方案是及時更換液壓油，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準，當(dāng)液壓油用到一定程度必須強制更換。因此，每年工程上產(chǎn)生了大量的廢液壓油。 傳統(tǒng)的再生、處理廢液壓油方法主要是：化學(xué)精制和過濾法，但是均存在很大的不足，如再生效率低、油品質(zhì)量差、二次污染、高能耗等。我國廣泛采用的是傳統(tǒng)過濾法。傳統(tǒng)過濾法通常采用盲端過濾，在濾布或濾芯上會產(chǎn)生濾餅層，需要及時清理，不適合連續(xù)化生產(chǎn)。另外，過濾法對廢液壓油中的雜質(zhì)去除率不是很完全，處理后的油品品質(zhì)較差。 膜分離技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新一代工業(yè)分離技術(shù)，其具有高效、節(jié)能、操作方便、環(huán)境友好、易與其它技術(shù)集成等優(yōu)點，廣泛的適用于各個工業(yè)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，膜分離可在分子范圍內(nèi)進行，并且是種物理過程，無相態(tài)變化、無化學(xué)變化等。因此膜法處理廢油的前景被廣泛看好。 目前，國內(nèi)關(guān)于膜法處理廢油的報告僅限于有機膜的研究上。但有機膜處理廢油時會與油品發(fā)生溶脹現(xiàn)象，存在油品滲透通量低，材料易老化、壽命短等不足，并且只能在40℃-60℃以下工作。而無機陶瓷膜相對有機膜具有眾多優(yōu)良特性：1.化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸、堿及有機溶劑；2.機械強度大，可反向沖洗；3.耐高溫（工作溫度最高可達800℃）；4.孔徑分布窄, 分離效率高等。但直接采用無機陶瓷膜處理廢油存在嚴重的濃差極化和膜污染，這些因素顯著降低了膜滲透通量。因此暫無機構(gòu)或企業(yè)對此方法進行深入研究。 本作品結(jié)合無機陶瓷膜的優(yōu)勢，深入研究在處理廢液壓油中陶瓷膜過濾通量的因素，開發(fā)出了一套廢液壓油再生的新工藝。新工藝可使廢液壓油再生率達80%~90%，并且再生油品質(zhì)高，經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。 基本思路： 陶瓷膜在長時間處理廢液壓油時會存在膜污染嚴重的現(xiàn)象，導(dǎo)致膜過濾降低。膜污染是制約陶瓷膜在油體系中應(yīng)用的重要因素之一。本作品通過對廢液壓油性質(zhì)的研究，找出廢液壓油影響陶瓷膜過濾以及導(dǎo)致膜污染的關(guān)鍵因素。并針對膜材料的特性以及整套廢油處理工藝的特點，開發(fā)廢液壓油再生新工藝。 本作品在大量的實驗基礎(chǔ)上探尋并完善了一整套廢液壓油處理工藝，如：廢液壓油預(yù)處理工藝、核心膜組件再生工藝和反沖洗工藝等。膜組件中廢油的過濾通量及再生油的品質(zhì)受工藝操作參數(shù)影響較大。因此，本作品綜合考慮各個工藝參數(shù)，以確立一整套最優(yōu)工藝操作值。作品基于上述研究，開發(fā)出陶瓷膜法再生廢液壓油的成套裝置，以填補我國在膜法再生處理廢液壓油領(lǐng)域的空白。 創(chuàng)新點： 1.將無機陶瓷膜技術(shù)應(yīng)用到廢液壓油再生的領(lǐng)域中，解決了因傳統(tǒng)方法處理廢油帶來的環(huán)境污染以及再生油品質(zhì)不高的問題。 2.在廢油處理工藝中加入對廢液壓油的預(yù)處理工藝以及對陶瓷膜組件的反沖工藝，并優(yōu)化整套工藝的操作參數(shù)，能顯著減少長時間過濾中廢油對陶瓷膜組件的污染，并提高再生油過濾通量。 3.基于新工藝集成了廢油再生成套裝備。其具有體積較小、處理能力大、操作方便等優(yōu)點。 技術(shù)關(guān)鍵： 1．如何對廢液壓油進行預(yù)處理，減少在陶瓷膜處理廢油中，廢油對膜組件的污染以及提高再生油的過濾通量。 2．合理設(shè)定操作參數(shù)，確保本作品工藝處理廢油過程保持高效、低能耗狀態(tài)； 3．如何設(shè)計反沖裝置，確保陶瓷膜組件在長時間處理廢油時存在的膜污染問題，并使再生油品滲透通量保持在一個較高水平。 4．如何設(shè)計成套裝置，使之在實際使用過程中保證其處理效果佳、操作方便等優(yōu)點。 技術(shù)指標(biāo): 本作品是以無機陶瓷膜為工藝核心處理原件。陶瓷膜的高機械強度、耐酸堿性適合在油體系中進行過濾，高耐溫性能夠使廢油的粘度降到一個合適的范圍（溫度60℃~75℃，粘度5~8mPa?s），從而實現(xiàn)再生油通量的顯著提升。通過巧妙的設(shè)計與操作參數(shù)的優(yōu)化，成功創(chuàng)制了廢液壓油再生新工藝及其成套裝置。本工藝及設(shè)備具有再生效率高（可達到75%以上）、無污染（不存在化學(xué)試劑）、能耗低（物理過程、油品無相變，溫度60℃~75℃、操作壓力0.1~0.3MPa）、再生油通量高（膜面積18m2成套裝置下通量為200L/h）等特點。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：作為一種重要的工業(yè)生產(chǎn)資料，液壓油使用范圍非常廣泛。大量的廢液壓油如若處理不當(dāng)將對環(huán)境造成巨大危害同時也浪費了寶貴的石油資源。廢液壓油再生一直是國際上的難題，一種環(huán)保、高效、經(jīng)濟的廢液壓油再生工藝及裝置的開發(fā)迫在眉睫。 基本思路：針對廢液壓油再生技術(shù)的難點以及對廢油成分的理化分析，并結(jié)合陶瓷膜分離特點，創(chuàng)制廢油預(yù)處理工藝、膜分離工藝、反沖工藝等操作單元。通過對各單元進行了反復(fù)的研究、試驗、優(yōu)化操作參數(shù)、系統(tǒng)集成，開發(fā)出一整套陶瓷膜法廢油再生新工藝及設(shè)備。 創(chuàng)新點： 1.將無機陶瓷膜技術(shù)應(yīng)用到廢液壓油再生的領(lǐng)域中，解決了因傳統(tǒng)方法處理廢油帶來的環(huán)境污染以及再生油品質(zhì)不高的問題。 2.在廢油處理工藝中加入對廢液壓油的預(yù)處理工藝以及對陶瓷膜組件的反沖工藝，并優(yōu)化整套工藝的操作參數(shù)，能顯著減少長時間過濾中廢油對陶瓷膜組件的污染，并提高再生油過濾通量。 3.基于新工藝集成了廢油再生成套裝備。其具有體積較小、處理能力大、操作方便等優(yōu)點。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.如何對廢液壓油進行預(yù)處理，減少在陶瓷膜處理廢油中，廢油對膜組件的污染. 2.如何優(yōu)化操作參數(shù)，使廢油處理過程保持高效、低能耗狀態(tài)。 3.如何設(shè)計反沖裝置，減少陶瓷膜組件在長時間處理廢油中的膜污染問題。 4.如何設(shè)計成套裝置，使之在實際使用過程中保證其處理效果佳、操作方便等優(yōu)點。 主要技術(shù)指標(biāo)： 廢油再生效率：〉75%；處理溫度：60℃~75℃；操作壓力：0.1~0.3MPa；再生油通量：〉12L/h?m2）。
科學(xué)性、先進性
- 本作品以陶瓷膜分離技術(shù)為核心，應(yīng)用于廢油再生領(lǐng)域具有高效、節(jié)能、環(huán)保和操作方便等優(yōu)點。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)廢液壓油再生工藝存在的再生效率低、能耗高、對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染等問題。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化，首創(chuàng)了陶瓷膜法再生廢液壓油再生裝置，實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。 目前，膜技術(shù)再生廢液壓油的研究，國內(nèi)外相關(guān)報道大多局限在實驗室研究階段，鮮有工業(yè)化報道。美國專利US4411790公布了一種采用陶瓷超濾膜再生廢油的工藝，但油的品質(zhì)和通量在專利中沒有詳細介紹。國內(nèi)只有香港正昌科技有限公司公布的一種有機薄膜技術(shù)處理廢油，但該項目技術(shù)采用的高頻震動能耗高，而且所用膜元件為有機膜平板膜，相比于無機陶瓷膜，其機械強度低，不耐高溫，在油體系中易老化，抗污染能力差，通量低，在實際應(yīng)用中受到很大限制。 本作品開發(fā)出的技術(shù)及裝置具有高效、經(jīng)濟、環(huán)保、操作方便等明顯技術(shù)特點，且再生油通量高、品質(zhì)優(yōu)，處于國際先進水平，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 企業(yè)試用
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股、技術(shù)合作
作品可展示的形式
- 實物、圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：廢液壓油通過沉降、粗濾、加熱等預(yù)處理工藝后通過陶瓷膜組件過濾即可得到干凈的再生液壓油；配合使用配套的反沖裝置能顯著減小膜組件污染，恢復(fù)再生油過濾通量。 技術(shù)特點和優(yōu)勢： 1. 陶瓷膜分離技術(shù)應(yīng)用于廢液壓油再生，具有化學(xué)穩(wěn)定性好，使用壽命長，能耗低等特點；2.廢油再生過程中不使用任何化學(xué)試劑，沒有酸堿、廢渣的排放，對環(huán)境的影響??；3.陶瓷膜機械強度高，適合使用反沖工藝；4.成套陶瓷膜再生廢油設(shè)備操作簡單、使用方便，占地面積小，處理能力大；5.再生油品品質(zhì)高，達到甚至超過各項行業(yè)標(biāo)準；6.本作品技術(shù)受到國家相關(guān)法律法規(guī)的鼓勵。 適應(yīng)范圍：適用于各種規(guī)格的廢液壓油，以及各類廢油（潤滑油、燃料油等）。 應(yīng)用前景：我國每年產(chǎn)生約70萬噸的廢液壓油。利用本技術(shù)集成的一套膜面積為20m2的廢潤滑油再生裝置，該裝置年處理量達800噸，每噸油品可獲得產(chǎn)值4000元。企業(yè)使用該裝置可以獲得約160萬元的利潤，同時也可以帶來巨大的社會效益。
同類課題研究水平概述
- 一、傳統(tǒng)廢油再生工藝 傳統(tǒng)的廢液壓油再生方法是化學(xué)精制和過濾。在化學(xué)精制過程中，部分液壓油和添加劑有可能被損耗或遭受破壞，此外還將產(chǎn)生大量的廢渣等污染物，對環(huán)境造成嚴重的二次污染。傳統(tǒng)過濾法在濾布或濾芯上會產(chǎn)生濾餅層，需要及時清理或者更換濾芯，不適合連續(xù)工作，過濾精度低，處理后的油品質(zhì)差。 二、改進的過濾法廢油再生工藝 近年來，過濾法再生廢液壓油工藝得到了較大改進，包括高精度濾芯過濾技術(shù)、靜電過濾技術(shù)、離心過濾技術(shù)。但是這些技術(shù)受工作環(huán)境、規(guī)模的限制，在工業(yè)化應(yīng)用中均存在明顯不足。此外中國專利CN20173091U、CN1546198A、CN101907115A公布了一些用于液壓油凈化的過濾系統(tǒng)。這些過濾系統(tǒng)主要依賴于濾芯的過濾功能，在一定程度上也可去除液壓油中的一些固體顆粒。但是這些工藝及裝置均為在線液壓油凈化系統(tǒng)，而且濾芯需要經(jīng)常更換清洗。 三、新型廢油再生工藝 中國專利CN11205811、CN1072949、CN86107465公布了通過添加絮凝劑來凈化廢油的方法。這些方法流程簡單、操作方便，其產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益優(yōu)于化學(xué)精制法，但絮凝劑消耗量大且無法回收。 另外，有文獻報道了利用分子蒸餾的方法回收廢油的工藝，此法得到的再生油質(zhì)量較高且對環(huán)境無污染。但是此法同樣存在工藝復(fù)雜、能耗高等不足。 中國專利CN101259378A公布了一種有機薄膜技術(shù)——偉思超頻震動薄膜過濾來處理廢油，取得了較好的效果。但該項目技術(shù)采用的高頻震動能耗高，而且所用膜元件為有機膜平板膜。這兩個專利都使用的是有機膜，相比于無機陶瓷膜，其機械強度低，不耐高溫，在油體系中易老化，抗污染能力差，通量低，在實際應(yīng)用中受到很大限制。 美國專利US4411790公布了一種采用陶瓷超濾膜再生廢油的工藝，但出油的質(zhì)量和通量在專利中沒有詳細介紹，也沒有解決長時間處理廢油存在的膜污染問題。 目前，膜技術(shù)再生廢液壓油的研究，國內(nèi)外相關(guān)報道大多局限在實驗室研究階段，鮮有工業(yè)化報道。本作品是以無機陶瓷膜為工藝核心處理原件，通過巧妙的設(shè)計與操作參數(shù)的優(yōu)化，該工藝對廢油大部分水和膠質(zhì)、金屬顆粒、碳粒、灰塵等雜質(zhì)有顯著去除效果，再生油品質(zhì)高。本作品成功創(chuàng)制了廢油再生新工藝及其成套裝置，處于國際先進水平，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)空白。
