失效陶瓷滤油材的再生方法
【专利摘要】本发明提供了一种失效陶瓷滤油材的再生方法，至少包含下列步骤：首先对失去滤油效用的陶瓷滤油材进行热处理步骤，接着对陶瓷滤油材进行酸处理步骤，以除去附着物，而后对陶瓷滤油材进行洗净或脱水步骤，以除去残留于陶瓷滤油材上的酸液，最后，对陶瓷滤油材进行干燥步骤，用以烘干陶瓷滤油材。
【专利说明】失效陶瓷滤油材的再生方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种失效陶瓷滤油材的再生方法，具体涉及一种利用热处理与酸处理的过程，以去除造成陶瓷滤油材失去滤油效用的胶体和固体颗粒。
【背景技术】
[0002]废润滑油再生工艺流程，过去分为再生及简易再生两类。再生工艺包括:硫酸-白土工艺、蒸镏-白土工艺、蒸镏-硫酸-白土工艺等，是将废润滑油再生成为合格的润滑用基础油，主要用于专业再生厂。简易再生工艺包括脱去杂质(沉降、沉降-离心、沉降-过滤、离心、过滤、闪蒸-过滤等)、脱气、水洗、絮凝、吸附精制等，主要用于使用单位自行再生，生产自用的再生润滑油。简易再生的润滑油往往不是全部指针都符合新油规格，但却可以使用，常与新油混合使用或补充添加剂后使用。
[0003]近年国际上将废油再生工艺流程分为三类。第一类叫做再净化，包括沉降、离心、过滤、絮凝这些处理步骤，一个或几个联用，大致相当于过去分类中的简易再生，主要目的是脱去废油中的水、一般悬浊的机械杂质和以胶体状态稳定分散的机械杂质。
[0004]第二类叫再精制，是在再净化的基础增加化学精制或吸附精制等，例如在脱去杂质或絮凝之后，再白土精制或硫酸-白土精制，或化学脱金属、化学破乳等，生产金属加工液、非苛刻条件下使用的润滑油、脱膜油、清洁的溶剂、清洁的道路油等。
[0005]第三类叫再炼制，是包括蒸馏在内的再生工艺流程，例如蒸馏-白土、蒸馏-酸-白土、蒸馏-加氢等，生产符合天然油基础油质量要求的再生基础油，调制各种低、中、高档油品，质量与从天然油中生产的油品相近。
[0006]废油处理的几种方法中，现在比较普遍采用的有两类。一类是生产脱去重金属的清洁液体燃料或道路油，一类是生产再生润滑油。这两类处理方法再环境保护上和经济上都可满足要求。
[0007]再生工艺本身也需要注意环境污染的问题。有些再生单元过程基本上没有环境污染，例如蒸馏、加氢。有些再生单元过程或多或少会带来些环境污染，例如絮凝的废液、盐洗水洗工艺的废盐和废水、吸附精制的废吸附剂，如果不加处理地排放或丢弃，也会对环境造成一定的污染。有些再生单元过程如硫酸精制，则对环境带来较大的影响，产生的酸渣如随便丢弃，将对环境造成严重污染，产生的二氧化硫气体对生物也有害。
[0008]近年来从环境保护出发，又重视废润滑油再生业了。当然不能容忍废油再生对环境产生新的污染，因此近年有些硫酸精制装置已停产，发展了无污染再生工艺。实时仍然保留着硫酸精制的再生厂，也找到了妥善处理酸渣，使之不对环境产生危害的办法。
[0009]发展新的无污染再生工艺，以取代硫酸精制，最成功的是采取高真空低温度下的薄膜蒸发，将基础油镏分蒸出来而不发生任何劣化，然后再经过白土或加氢补充精制，成为质量良好的再生基础油。
[0010]现在一些规模较大的废油再生厂都是采用无污染工艺。但不少大厂及许多中小规模的场仍在用硫酸-白土工艺，采取有效的三废治理方法，使环境保护上可以接受。[0011]至于再净化，由于本身没有多大的污染问题，只要略加注意，就可满足环保要求。
[0012]汽油或机油，要先经过滤油器的过滤以去除灰尘或金属颗粒等杂质，避免使机械受损。但滤油器往往在使用一段时间后即会因为积卡污垢而堵塞，逐渐的降低过滤油质量，因此油品必须要适时地更换，以保持机械运作效率。而传统常使用的滤材为纸质或吸附型树脂滤材，失效后滤材本身已发生严重化学反应，变质无法处理再生，而使用陶瓷滤材虽耐热、耐蚀、高化学稳定性，失效后陶瓷滤材本身虽无化学反应变质现象，连通孔遭阻塞后已无过滤功能，无法继续使用，而本发明的目的在于提供陶瓷滤材再生方法，使其可重复使用。
【发明内容】
[0013]基于上述本领域已知的问题，本发明的一个方面在于提供一种失效陶瓷滤油材的再生方法，从而达到资源再生利用的目的。
[0014]根据本发明的另一个方面，提出一种失效陶瓷滤油材的再生方法，以解决陶瓷滤油材失去滤油效用的问题。
[0015]根据本发明上述目的，提出一种失效陶瓷滤油材的再生方法，至少包含下列步骤:
[0016]提供陶瓷滤油材，该陶瓷滤油材为多孔性结构，该多孔性结构的孔洞尺寸范围约介于0.5?10 μ m,外径52mm、内径38mm、长度350mm,外型为中空圆筒状的陶瓷滤油材，且此陶瓷滤油材上至少附着固体颗粒或碳氢化合物和胶体；
[0017]对上述陶瓷滤油材进行热处理步骤以去除附着于陶瓷滤油材上的碳氢化合物，此热处理步骤的处理温度范围约介于300?500°C，在炉内陶瓷滤油材是以直立方式排列，从而有利于粘着物因高温和重力而向下流动，并使残留粘着物集中于炉内陶瓷滤油材的下端，从而易于辨认是否彻底清洁并便于质量管理，且上述热处理步骤的处理时间约为10?100分钟，从而将碳氢化合物热分解反应变成气体，而达到分离目的；
[0018]对上述的陶瓷滤油材进行酸处理步骤，此酸处理步骤是以酸性溶液溶解附着于陶瓷滤油材上的固体颗粒，此酸性溶液的pH值范围约介于2至6，酸处理的时间约为30?600秒，该酸液可以为选自盐酸、硫酸和硝酸的至少一种，固体颗粒主要为金属粉体和灰分等，酸液能对其进行有效溶解，但未必需要完全溶解，只要可以使得金属粉体和灰分脱离连通孔隙，即可进一步去除；
[0019]对上述陶瓷滤油材进行洗净步骤以洗去残留在陶瓷滤油材上的酸液；或者对上述陶瓷滤油材进行离心脱水步骤以除去残留在陶瓷滤油材上的酸液，离心速度为500?IOOOOrpm ;以及
[0020]对上述陶瓷滤油材进行干燥步骤，用以烘干陶瓷滤油材。该干燥步骤是将此陶瓷滤油材置入微波炉或烘箱内，功率为100?800W，温度约为40?200°C，而干燥时间约为10?100分钟，或是该干燥方式为先将滤心末端封闭，再从滤心中间吹入热处理后废热气，热空气通过连通孔并带走水分，兼顾干燥效率和节省能源。
[0021]如上所述，根据本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，其可具有下述优点:
[0022](I)本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，可落实资源再生利用的目的。
[0023](2)本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，可借由简易及低成本的处理步骤，除去附着于陶瓷滤油材上的固体颗粒和碳氢化合物。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法的步骤流程图。
[0025]图2为陶瓷滤油材根据本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法处理前及处理后的微观结构图。
[0026]图3为滤材的连通孔径分布示意图。
[0027]图4为经处理的失效滤材连通孔径分布示意图。
[0028]图5为陶瓷滤材的SEM微结构图。
【具体实施方式】
[0029]参见图1，即本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法的步骤流程图。本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法应用于被杂质阻塞的陶瓷滤油材，此陶瓷滤油材为多孔性结构，此多孔性结构的孔径约介于0.5?10 μ m，且此陶瓷滤油材上至少外表面附着固体颗粒或碳氢化合物和胶体，而此固体颗粒主要为金属质及灰分。
[0030]根据本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，首先，对上述外径52mm、内径38mm、长度350mm，外型为中空圆筒状的陶瓷滤油材进行热处理步骤10，炉内陶瓷滤油材是以直立方式排列，以利于粘着物因高温和重力而滑离滤材表面，上部的粘着物会因重力和本身的粘着性，移动过程会顺势粘走部分下部粘着物，从而让分离更有效率，热处理功能在于粘着物的移动和热分解，此热处理步骤10的处理温度范围约介于300?500°C，且此热处理步骤10的处理时间约为10?100分钟。其中，较佳的热处理温度约为400?450°C，而较佳的热处理时间约为10?30分钟。此热处理步骤10主要用于除去附着在陶瓷滤油材上的碳氢化合物和胶体。
[0031]其次，对上述的陶瓷滤油材进行酸处理步骤20，此酸处理步骤20是以酸性溶液溶解附着于陶瓷滤油材上的固体颗粒，包括在连通孔中的颗粒，其中，上述酸性溶液可以为盐酸、硫酸和硝酸的至少一种,且此酸性溶液的pH值范围约介于2至6，浸泡时间为30?600秒。
[0032]接着，对上述陶瓷滤油材进行洗净步骤30A，用清水以洗去残留于陶瓷滤油材上的酸液，可为浸泡或淋洗，酸性溶液残留量约8%，也可使用弱碱(pH值范围约介于7.5至9)或盐水溶液，从而更能中和或形成缓冲液，降低酸性溶液残留量至2%以下。
[0033]或者是接着进行离心脱水步骤30B，例如将陶瓷滤油材离心以便去除酸性溶液和塞孔颗粒过程，因为多孔材料易因表面张力而含留溶液于孔隙之中，离心可快速去除表面上的水分，也可去除孔隙中的水分，降低酸性溶液残留量至2%以下。同时，还可辅以清水相反于过滤方向冲洗上述陶瓷滤油材，从而更能降低酸液残留量，并降低陶瓷滤油材的水分量，有利后续干燥步骤。即离心脱水步骤是以离心脱水方式去除残留酸液和塞孔颗粒，该脱水方向相反于过滤方向，离心速度为500?lOOOOrpm，同时在离心过程中加净水冲洗中空圆筒区，从而由内而外冲洗连通孔，有利于去除残留酸液和塞孔颗粒等，使酸性溶液残留量M 0.1 %以下。
[0034]最后，对上述陶瓷滤油材进行干燥步骤40以烘干陶瓷滤油材，该干燥步骤是将此陶瓷滤油材置入微波炉或烘箱内，功率为100?800W，温度约为40?200°C，干燥时间约为10?100分钟，或该干燥方式为先将滤心末端封闭，再从滤心中间吹入热处理后废热气，热空气通过连通孔并带走水分，兼顾干燥效率和节省能源。
[0035]参见图2-图5，其中，50为原陶瓷滤油材的微观结构，60为失效陶瓷滤油材的微观结构，70为陶瓷滤油材60进行热处理步骤后的微观结构，80为陶瓷滤油材70进行酸处理步骤后的微观结构。
[0036]图2中可见，相较于陶瓷滤油材50，陶瓷滤油材60的表面附着数个固体颗粒，而导致陶瓷滤油材60失去滤油的效用。根据本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，对陶瓷滤油材60进行热处理步骤后，陶瓷滤油材70表面的固体颗粒阻塞现象有明显改善。接着，对陶瓷滤油材70进行酸处理步骤后，所得陶瓷滤油材80的表面已无固体颗粒阻塞现象，此固体颗粒一般为金属与灰份等。由此，失去滤油效用的陶瓷滤油材60，根据本发明的失效陶瓷滤油材的再生方法，去除了附着于陶瓷滤油材表面上的固体颗粒，而使该陶瓷滤油材可重复使用。
[0037]以上所述仅为示例性，而非为限制性。任何未脱离本发明精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于前述权利要求范围中。
【权利要求】
1.一种失效陶瓷滤油材的再生方法，其用于除去陶瓷滤油材的附着物，包含下列步骤: 热处理步骤，加热以便去除陶瓷滤油材上的碳氢化合物和胶体，其中所述陶瓷滤油材在炉内以直立方式排列； 酸处理步骤，利用酸性溶液浸泡以便溶解附着于所述陶瓷滤油材上的固体颗粒； 洗净步骤，以便去除残留于所述陶瓷滤油材上的酸液 '及 干燥步骤，烘干所述陶瓷滤油材。
2.根据权利要求1所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述热处理步骤的处理温度范围介于300?500°C，所述热处理步骤进行的时间为10?100分钟。
3.根据权利要求1所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述酸性溶液的pH值范围介于2至6，且所述酸性溶液为选自盐酸、硫酸和硝酸的至少一种。
4.根据权利要求1所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述洗净步骤是以弱碱性液体、盐水或水清洗。
5.根据权利要求1所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述陶瓷滤油材具有连通孔结构，所述连通孔结构的孔径介于0.5?10 μ m。
6.根据权利要求1所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述干燥方式为微波加热、烘箱加热或从滤心中间吹入热处理后的废热气，功率为100?800W，温度约为40?200 °C，干燥时间为10?100分钟。
7.一种失效陶瓷滤油材的再生方法，其包含下列步骤: 热处理步骤，通过在炉内加热以便去除附着在陶瓷滤油材上的碳氢化合物及胶体，其中所述陶瓷滤油材在炉内以直立方式排列； 酸处理步骤，利用酸性溶液浸泡以便溶解附着于所述陶瓷滤油材上的固体颗粒； 离心脱水步骤，采用离心脱水方式去除残留酸液和塞于孔洞的颗粒，所述脱水方向相反于过滤方向，同时在离心过程中加净水冲洗位于中空圆筒区连通孔 '及 干燥步骤，去除所述陶瓷滤油材的残余水分。
8.根据权利要求7所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，该热处理步骤的处理温度范围介于300?500°C，且该热处理步骤的处理时间为10?100分钟。
9.根据权利要求7所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述酸性溶液的pH值范围介于2至6，且所述酸性溶液为选自盐酸、硫酸和硝酸的至少一种。
10.根据权利要求7所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述离心脱水步骤使用的溶液为弱碱溶液、盐水或水，离心速度为500?lOOOOrpm。
11.根据权利要求7所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述陶瓷滤油材的连通孔结构的孔径介于0.5?10 μ m。
12.根据权利要求7所述的失效陶瓷滤油材的再生方法，其中，所述干燥方式为微波加热、烘箱加热或从滤心中间吹入热处理后的废热气。
【文档编号】B01D41/04GK103446808SQ201310213307
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月1日
【发明者】王振兴, 李瑞东, 王瑜庆, 吴家毓 申请人:远东科技大学