一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法
【专利摘要】本发明公开了一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法，属于废油再生处理技术领域。本发明解决吸附剂吸附容量小、效率低等问题。改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过酸处理、碱处理和有机溶剂处理。再生处理绝缘油废油的方法是由下述步骤完成的：将绝缘油废油真空抽滤后加入权利要求1所述的方法制备的改性吸附剂，在35～80℃条件下，以100～400r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为1～6h，然后再用孔径为1～3μm的滤纸真空抽滤。本发明主要用于去除绝缘油中的悬浮物、金属离子等杂质，改善色度，提高油品。应用于电力绝缘用油、化学工业用油等废油处理行业，吸附容量大、处理效率高，操作工艺简单、无污染。
【专利说明】
一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法
技术领域
[0001]本发明属于废油再生处理技术领域，具体涉及了一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法。【背景技术】
[0002]绝缘油作为一种重要的绝缘介质，多被应用于变压器等油浸绝缘高压输变电设备中，能提高变压器绝缘强度，增强散热性能。对于变压器的安全、可靠运行起着重要作用，变压器油在运行过程中，容易与空气接触而吸收空气中的氧气，在温度、电磁场及金属构件作用下，会不可避免地发生老化现象，生成氧化物、水分、羧酸类、环烷酸类及固体悬浮物，而这种老化是不可逆转的，造成变压器油的酸值升高，击穿电压、介质损耗因数和体积电阻率不合格。
[0003]目前，常用的处理方法有真空抽滤对油进行真空脱气、脱水，针对绝缘油老化产生的氧化物、羧酸类等有机物常采用吸附法去除，常见吸附剂有硅藻土、白土等，但这些吸附剂只进行简单的酸碱处理，工作效率低、吸附容量小，难以达到预想的处理效果，且目前对绝缘油的处理多集中在过滤器及工艺方面的改进，而对吸附剂的开发研究较少。因此寻找新型吸附剂处理工艺，提高吸附效率、简化操作工艺成为着重解决的问题。
[0004]唐金伟，李烨峰，刘永洛等微孔硅铝吸附剂用于矿物变压器油再生处理[J].热力发电，2015，44(10): 107-111中采用离子表面活性剂十六烷基三甲苯溴化铵为模板剂，引入稀土元素，通过溶胶凝胶晶化法制备了微孔硅铝吸附剂。这种吸附剂表面具有大量的微孔结构，比表面积大，能够快吸附绝缘油中的杂质，当微孔硅铝添加量为2 %时，绝缘油色度基本呈现无色透明，介损因数保持在0.2%左右，酸值为0.01mg/g。表现出了较好的处理性能， 但吸附剂改性方法较为麻烦，工业化生产困难。
[0005]张春媚.基于絮凝-白土精制复合工艺的污染润滑油再生设备的研究与开发[D].重庆:重庆工商大学，2009:38-55介绍了利用絮凝-白土精制复合工艺再生污染润滑油，利用了白土的比表面积大、吸附性能好的特点，但白土的添加量为8%，用量较大，需在絮凝剂的配合下才能达到处理标准。
[0006]姚化亭，刘国跃.变压器油介损异常原因及处理[J].农村电气化，2006,4:56-57.中介绍了几种提高变压器绝缘油介质损耗的方法，认为溶胶杂质、微生物污染、金属离子及含水量等对介质损耗影响较大，可以通过加入粉状吸附剂如白土、801吸附剂、活性氧化铝等进行处理。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法，以解决吸附剂吸附容量小，效率低等问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明一种改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过酸处理、碱处理和有机溶剂处理。吸附性能大幅提高，且没有破坏吸附剂原有的表面结构，能高效、快速地除去绝缘油中的悬浮物、金属离子等杂质，吸附容量大、改性工艺方法简单，能够大规模工业生产，不产生任何污染、成本低。改性吸附剂的粒径为15?1 50mi。[〇〇〇9]所述吸附剂为娃藻土、白土、高岭土、活性炭或多孔氧化娃。
[0010]所述吸附剂的粒径为100?900目。
[0011]所述酸处理是下述步骤进行的:将吸附剂中加入去离子水中，在40?80°C条件下恒温水浴加热，以100?400r/min速度进行磁力搅拌1?5h，静置分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤后加入酸性溶液中，超声振荡0.2?0.6h，再在40?80 °C水浴条件下，以 100?400r/min速度进行磁力搅拌，搅拌时间为2?6h，真空抽滤，用去离子水洗至中性，然后在80?120 °C恒温条件下真空干燥4?8h。
[0012]所述酸性溶液为硫酸、硝酸、盐酸、亚硝酸或醋酸，浓度为(〇 ? 5?3 ? 5 )mol/L〇 [〇〇13]所述的碱处理是下述步骤进行的:将经酸处理后的吸附剂放入碱性溶液中，超声振荡0.2?0.6h;再在30?80 °C水浴条件下，以100?400r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2 ?6h，真空抽滤，用去离子水洗至中性，然后在80?120°C恒温条件下真空干燥4?8h。
[0014]所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠或氨水，浓度为(0.5?3.5)mol/L。[〇〇15]所述吸附剂有机溶剂处理:将经碱化处理后的吸附剂加入有机溶剂中，密封，超声振荡0.2?0.6h，再在温度为20?70°C条件下，以转速为100?400r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2?8h，真空抽滤，滤出物放置在真空干燥箱中，然后在80?120°C条件下干燥6? 10h〇[〇〇16]所述有机溶剂为四氯化碳、环己烷、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]所述吸附剂与有机溶剂的质量比为0.1:1?1: 1。
[0018]本发明中一种改性吸附剂再生处理绝缘油废油的方法是由下述步骤完成的:将绝缘油废油真空抽滤后加入上述方法制备的改性吸附剂，在35?80°C条件下，以100?400r/ min速度磁力搅拌，搅拌时间为1?6h，然后再用孔径为1?3wii的滤纸真空抽滤。
[0019]所述改性吸附剂与绝缘油废油的质量比为0.5:100?4:100。
[0020]本发明所述的一种绝缘油废油再生处理方法，吸附剂经改性后，没有改变吸附剂表面孔结构，相反，吸附剂内部杂质减少，吸附性能大大提高，能高效、快速地除去绝缘油中的悬浮物、金属离子等杂质，吸附容量大、改性工艺方法简单，能够大规模工业生产，不产生任何污染，并且成本低，再生绝缘油经初步测试介质损耗在0.2%以下，击穿电压大于45KV， 达到了国家变压器绝缘油用油标准。[0021 ]经过有机改性后的吸附剂较单纯的酸碱改性吸附剂的吸附容量大、效率高、用量相对较低，出油品质相对较高，由此说明，这种高效吸附剂能有效地降低资源的浪费，节省材料，同时能够获得较高的经济效益，具有很强的实用价值。【具体实施方式】
[0022]【具体实施方式】一:本实施方式中改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过预处理、酸处理、碱处理和有机溶剂处理。[〇〇23] 预处理:取10g吸附剂，加入250mL去离子水，在40°C条件下恒温水浴加热，以100r/min速度进行磁力搅拌lh，静置一段时间后，混合液分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇24] 吸附剂酸处理:将滤出物加入200mL浓度为0.5mol/L盐酸溶液中，超声振荡0.2h。 在40°C水浴条件下，以lOOr/min速度进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，然后将混合液体进行真空抽滤，并用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥4h，酸化处理的吸附剂密封备用，命名为A。[〇〇25] 吸附剂碱处理:将酸化的吸附剂A放入200mL浓度为0.5mol/L碱性溶液中，超声振荡0.2h。在30 °C水浴条件下，以100r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2h，将反应后的混合液体进行真空抽滤，多次用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥4h，碱化处理的吸附剂密封备用，命名为B。[〇〇26] 吸附剂有机溶剂处理:将碱化处理的吸附剂B，加入100mL适量四氯化碳，超声振荡 〇.2h。在温度为20°C条件下，以转速为100r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，混合液经过真空抽滤，滤出物放置在真空干燥箱中，在80°C条件下干燥6h，产品密封备用，命名为C。 [〇〇27]处理废油的方法是由下述步骤完成的:[〇〇28] 取100mL变压器废油，进行真空抽滤，在滤液中加入0.5g高效吸附剂C，在35°C恒温水浴条件下，以l〇〇r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为lh，混合液经孔径为lym滤纸真空抽滤， 得到净化变压器油(即生绝缘油)。
[0029]本实施方式的再生绝缘油经初步测试介质损耗在0.2%以下，击穿电压大于45KV， 达到了国家变压器绝缘油用油标准。
[0030]【具体实施方式】二:本实施方式中改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过预处理、酸处理、碱处理和有机溶剂处理。
[0031]吸附剂预处理:取10g吸附剂，加入250mL去离子水，在40 °C条件下恒温水浴加热， 以200r/min速度进行磁力搅拌1.5h，静置一段时间后，混合液分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤，，放入真空干燥箱中干燥5h。[〇〇32] 吸附剂酸处理:将滤出物加入200mL浓度为lmol/L盐酸溶液中，超声振荡0.3h。在 45°C水浴条件下，以200r/min速度进行磁力搅拌，搅拌时间为2.5h，然后将混合液体进行真空抽滤，并用去离子水洗至中性，在90 °C恒温条件下真空干燥4h，酸化处理的吸附剂密封备用，命名为A。[〇〇33] 吸附剂碱处理:将酸化的吸附剂A放入200mL浓度为0.5mo 1 /L氢氧化钠溶液中，超声振荡0.3h。在40 °C水浴条件下，以200r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2.5h，将反应后的混合液体进行真空抽滤，多次用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥5h，碱化处理的吸附剂密封备用，命名为B。[〇〇34]吸附剂有机溶剂处理:将碱化处理的吸附剂B，加入100mL适量四氯化碳，超声振荡 0.3h。在温度为30°C条件下，以转速为200r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2.5h，混合液经过真空抽滤，滤出物放置在真空干燥箱中，在90°C条件下干燥6.5h，产品密封备用，命名为 C〇[〇〇35]处理废油的方法是由下述步骤完成的:取100mL变压器废油，进行真空抽滤，在滤液中加入0.6g高效吸附剂C，在40 °C恒温水浴条件下，以200r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为1.5h，混合液经孔径为2mi滤纸真空抽滤，得到净化变压器油。
[0036]本实施方式的再生绝缘油经初步测试介质损耗在0.2 %以下，击穿电压大于45KV， 达到了国家变压器绝缘油用油标准。
[0037]【具体实施方式】三:本实施方式中改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过预处理、酸处理、碱处理和有机溶剂处理。[〇〇38] 吸附剂预处理:取10g吸附剂，加入250mL去离子水，在40°C条件下恒温水浴加热， 以lOOr/min速度进行磁力搅拌lh，静置一段时间后，混合液分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤，，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇39] 吸附剂酸处理:将滤出物加入200mL浓度为0.5mol/L硫酸溶液中，超声振荡0.2h。 在40°C水浴条件下，以lOOr/min速度进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，然后将混合液体进行真空抽滤，并用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥4h，酸化处理的吸附剂密封备用，命名为A。
[0040] 吸附剂碱处理:将酸化的吸附剂A放入200mL浓度为0.5mo 1 /L氢氧化钾溶液中，超声振荡0.2h。在30°C水浴条件下，以100r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2h，将反应后的混合液体进行真空抽滤，多次用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥4h，碱化处理的吸附剂密封备用，命名为B。[〇〇411吸附剂有机溶剂处理:将碱化处理的吸附剂B，加入10 0 m L适量氯仿，超声振荡 〇.2h。在温度为20°C条件下，以转速为100r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，混合液经过真空抽滤，滤出物放置在真空干燥箱中，在80°C条件下干燥6h，产品密封备用，命名为C。 [〇〇42]处理废油的方法是由下述步骤完成的:取100mL变压器废油，进行真空抽滤，在滤液中加入0.5g高效吸附剂C，在35 °C恒温水浴条件下，以100r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为lh，混合液经孔径为lMi滤纸真空抽滤，得到净化变压器油。[〇〇43]本实施方式的再生绝缘油经初步测试介质损耗在0.2%以下，击穿电压大于45KV， 达到了国家变压器绝缘油用油标准。
[0044]【具体实施方式】四:本实施方式中改性吸附剂的制备方法是将吸附剂依次经过预处理、酸处理、碱处理和有机溶剂处理。[〇〇45] 吸附剂预处理:取10g吸附剂，加入250mL去离子水，在40°C条件下恒温水浴加热， 以lOOr/min速度进行磁力搅拌lh，静置一段时间后，混合液分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤，，放入真空干燥箱中干燥4h。[〇〇46] 吸附剂酸处理:将滤出物加入200mL浓度为0.5mol/L亚硝酸溶液中，超声振荡 0.2h。在40 °C水浴条件下，以100r/min速度进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，然后将混合液体进行真空抽滤，并用去离子水洗至中性，在80°C恒温条件下真空干燥4h，酸化处理的吸附剂密封备用，命名为A。[〇〇47] 吸附剂碱处理:将酸化的吸附剂A放入200mL浓度为0.5mo 1 /L碳酸氢钠溶液中，超声振荡0.2h。在30°C水浴条件下，以100r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2h，将反应后的混合液体进行真空抽滤，多次用去离子水洗至中性，在80 °C恒温条件下真空干燥4h，碱化处理的吸附剂密封备用，命名为B。[〇〇48] 吸附剂有机溶剂处理:将碱化处理的吸附剂B，加入100mL适量二氯甲烷，超声振荡 〇.2h。在温度为20°C条件下，以转速为100r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2h，混合液经过真空抽滤，滤出物放置在真空干燥箱中，在80°C条件下干燥6h，产品密封备用，命名为C。
[0049]处理废油的方法是由下述步骤完成的:取lOOmL变压器废油，进行真空抽滤，在滤液中加入0.5g高效吸附剂C，在35 °C恒温水浴条件下，以100r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为lh，混合液经孔径为lMi滤纸真空抽滤，得到净化变压器油。
[0050]本实施方式的再生绝缘油经初步测试介质损耗在0.2%以下，击穿电压大于45KV， 达到了国家变压器绝缘油用油标准。
【主权项】
1.一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于该制备方式是将吸附剂依次经过酸处理、 碱处理和有机溶剂处理。2.根据权利要求1所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述吸附剂为硅藻土、 白土、尚岭土、活性炭或多孔氧化娃，粒径为100?900目。3.根据权利要求1所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述酸处理是下述步 骤进行的:将吸附剂中加入去离子水中，在40?80°C条件下恒温水浴加热，以100?400r/ min速度进行磁力搅拌1?5h，静置分层，将上层清液倒掉，下层液体经真空抽滤后加入酸性 溶液中，超声振荡〇.2?0.6h，再在40?80°C水浴条件下，以100?400r/min速度进行磁力搅 拌，搅拌时间为2?6h，真空抽滤，用去离子水洗至中性，然后在80?120 °C恒温条件下真空 干燥4?8h。4.根据权利要3所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述酸性溶液为硫酸、硝 酸、盐酸、亚硝酸或醋酸，浓度为(0.5?3.5)mol/L。5.根据权利要求1所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述的碱处理是下述 步骤进行的:将经酸处理后的吸附剂放入碱性溶液中，超声振荡0.2?0.6h;再在30?80°C 水浴条件下，以100?400r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为2?6h，真空抽滤，用去离子水洗 至中性，然后在80?120°C恒温条件下真空干燥4?8h。6.根据权利要求5所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述碱性溶液为氢氧 化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠或氨水，浓度为(0.5?3.5) mol/L〇7.根据权利要求1所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于吸附剂有机溶剂处理: 将经碱化处理后的吸附剂加入有机溶剂中，密封，超声振荡0.2?0.6h，在温度为20?70°C 条件下，以转速为100?400r/min进行磁力搅拌，搅拌时间为2?8h，真空抽滤，滤出物放置 在真空干燥箱中，然后在80?120°C条件下干燥6?10h。8.根据权利要求7所述一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为四氯 化碳、环己烷、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，吸附剂与有机溶剂的质量比为(0.1?1):1。9.一种改性吸附剂再生处理绝缘油废油的方法，其特征在于该方法是由下述步骤完成 的:将绝缘油废油真空抽滤后加入权利要求1所述的方法制备的改性吸附剂，在35?80°C条 件下，以100?400r/min速度磁力搅拌，搅拌时间为1?6h，然后再用孔径为1?3WI1的滤纸真 空抽滤。10.根据权利要求9所述一种改性吸附剂再生处理绝缘油废油的方法，其特征在于所述 改性吸附剂与绝缘油废油的质量比为(0.5?4): 100。
【文档编号】C10M175/00GK106040203SQ201610423500
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】崔学军, 王忠祥, 刘洪兵, 张瑛琪
【申请人】吉林市润成膜科技有限公司