Purificación de aceites usados

COMPOSICIONES DE CONTAMINACIÓN

En este artículo hablamos sobre la purificación de aceites y por qué es tan importante. El envejecimiento de los aceites de petróleo está asociado con la acumulación de contaminantes e impurezas en ellos que afectan negativamente el funcionamiento de motores, mecanismos y máquinas.

Cuando los aceites de motor se contaminan, el desgaste de las partes de acoplamiento del motor de pistón aumenta, la deposición aumenta, los canales para suministrar aceite a las superficies lubricadas se obstruyen, los dispositivos de purificación de aceites del sistema de lubricación se obstruyen y las condiciones normales de funcionamiento y las condiciones de temperatura de las superficies de fricción y el motor se deterioran.

El desgaste abrasivo de las piezas ocurre debido a la entrada de partículas sólidas en la capa de lubricante fluido que separa las superficies de fricción cuando estas partículas entran en contacto con las superficies de fricción. La cantidad de desgaste abrasivo depende del tamaño de partícula, de la proporcionalidad con los espacios entre las superficies de fricción, así como de la forma, la dureza y su resistencia mecánica. La contaminación inorgánica causa el mayor desgaste de las piezas del motor de pistón: sustancias contenidas en el aceite en forma de óxidos de silicio y varios metales.

Las sustancias orgánicas (productos de oxidación y descomposición térmica de hidrocarburos), cuando son relativamente bajas en aceite, no tienen tal efecto sobre el desgaste como las partículas inorgánicas sólidas. Sin embargo, principalmente las impurezas de hidrocarburos obstruyen las tuberías, los canales de aceite y los filtros, y, al asentarse en forma de hollín y barniz, violan el régimen de temperatura de las piezas individuales y del motor en su conjunto, contribuyen a la formación de depósitos en el pistón y provocan la formación de coque de sus anillos, intensifican la formación de sedimentos en el cárter .

En presencia de agua en los aceites, sus propiedades lubricantes se deterioran significativamente, lo que conduce a un mayor desgaste y daños a las superficies de fricción, contaminación del aceite con productos de desgaste sólido.

Entre las partes lubricadas de los rodamientos, el aceite tiene la forma de una película con un espesor de décimas de micra, formando una capa lubricante límite. Cuando las microgotas de agua entran en la capa de lubricación, el proceso de lubricación se deteriora significativamente y, en caso de evaporación, la película de aceite se rompe entre las superficies de fricción. En condiciones de fricción en seco, el desgaste de estas superficies aumenta significativamente, lo que puede provocar el bloqueo y la destrucción del rodamiento.

La presencia de agua en forma de una emulsión estable de agua y aceite aumenta el desgaste y puede conducir a la destrucción de partes del grupo cilindro-pistón y el cigüeñal de los motores de combustión interna.

Si la emulsión de agua y aceite que tiene una viscosidad más baja que la del aceite deshidratado se interpone entre las superficies de contacto de los dientes, el espesor de la película lubricante disminuye bruscamente. Esto aumenta la posibilidad de desgaste abrasivo de las superficies de trabajo de los dientes como resultado de la interacción de las irregularidades presentes en ellos, entrando en la zona de contacto entre ellos de micropartículas de suciedad sólida; no dañino en el espesor normal de la capa de aceite.  La presencia de agua en el aceite conduce a la ruptura de la película lubricante y a la aparición de pares de engranajes de fricción seca en cajas de engranajes y otros dispositivos, lo que contribuye a la falla rápida de las unidades.

Fenómenos similares se pueden observar en los rodamientos, donde en la superficie de las pistas y los elementos rodantes como resultado del desgaste por fatiga, se forman pequeñas ranuras en forma de hendidura. Cuando una emulsión de aceite y agua entra en estos huecos y actúa como una cuña hidráulica, destruye las superficies de trabajo de los rodamientos. La presencia de agua en el aceite aumenta la corrosión de las piezas del motor hechas de aceros de baja aleación y metales no ferrosos (cobre, plomo y otros) que no interactúan con el aceite deshidratado, cuando entra aire, aumenta la espuma. Los líquidos homogéneos, independientemente de su viscosidad, no son capaces de formar una espuma estable, ya que las películas superficiales, que difieren en su composición de la composición del medio de dispersión, le dan estabilidad. Como resultado de la formación de espuma en los aceites, las condiciones de lubricación de las piezas de fricción se deterioran y, con las fluctuaciones de presión, el volumen de las burbujas de aire cambia significativamente, lo que provoca fenómenos de cavitación en el sistema de aceite.

El efecto negativo del agua se manifiesta durante la operación de los aceites para transformadores. La presencia de una pequeña cantidad de agua emulsionada reduce significativamente la capacidad de aislamiento eléctrico de los aceites, lo que se explica por la alta polaridad del agua, aumenta la corrosividad de las sustancias químicamente activas, principalmente ácidos orgánicos de bajo peso molecular, que no representan un gran peligro en el aceite deshidratado, pero aumentan la actividad de corrosión en más de 20 veces, cuando incluso trazas de agua aparecen en el aceite. Se produce una infección microbiológica de los aceites. Los microorganismos no se multiplican en aceites deshidratados, sino que se desarrollan rápidamente en aceites irrigados, lo que perjudica el rendimiento de los aceites debido a su descomposición parcial, disminuye la viscosidad y la capacidad lubricante, aumenta la corrosividad, ya que se forman sustancias agresivas (ácidos, azufre libre, amoníaco, sulfuro de hidrógeno y otros ) o diferencia de potencial en la superficie del metal.

«Si el rendimiento operativo del aceite se reduce a un cierto nivel, su uso posterior es imposible, y debe ser reemplazado. Al mismo tiempo, se tiene en cuenta su vida útil, expresada en horas de moto, kilómetros y otros indicadores que no siempre caracterizan el nivel real de las propiedades fisicoquímicas del aceite». Es más económico reemplazar el aceite en su estado actual cuando se alcanza el valor máximo permitido de sus indicadores de calidad. Una gran cantidad de indicadores que caracterizan la calidad del aceite hace que sea difícil evaluar su idoneidad para un uso posterior. En este sentido, se esfuerzan por elegir para cada variedad y su campo de aplicación los indicadores integrales que más caracterizan la calidad, y establecer parámetros de rechazo para estos indicadores.

Las pruebas de rendimiento, en las que se determina el efecto de la calidad del aceite en la fiabilidad y durabilidad del equipo (incluida la condición de la superficie de las piezas y su desgaste), el costo de su mantenimiento y reparación le permite determinar la vida racional del aceite con mayor precisión.

El sistema de indicadores defectuosos aún no es lo suficientemente perfecto, sin embargo, este enfoque para determinar la vida del aceite es un hecho.

Al alcanzar los valores máximos permitidos, se considera que el aceite ha agotado sus recursos y debe ser reemplazado. La recolección de tales aceites y la restauración de sus propiedades originales pueden extender su vida útil. 

PURIFICACIÓN DE ACEITES Y SU RESTAURACIÓN

Para la limpieza, se utilizan operaciones tecnológicas basadas en procesos físicos, fisicoquímicos y químicos y que consisten en el procesamiento de aceite para eliminar productos envejecidos.

Los métodos físicos incluyen el procesamiento en un campo de fuerza utilizando fuerzas gravitacionales, centrífugas, con menos frecuencia eléctricas, magnéticas y vibracionales, así como el filtrado.

Purificación de aceites usados ​​en un campo gravitacional: la sedimentación es uno de los métodos físicos más simples y consiste en la precipitación de partículas sólidas suspendidas y microgotas de agua por gravedad si estas inclusiones son de tamaño suficiente y su densidad es significativamente mayor que la densidad del aceite. Sin embargo, el proceso más simple de sedimentación estática en tanques discontinuos de acción periódica requiere una inversión considerable de tiempo y la eficiencia de limpieza necesaria se puede lograr calentando el aceite para reducir su viscosidad.

El uso de sumideros dinámicos semicontinuos y continuos equipados con dispositivos para reducir el tiempo de sedimentación (particiones horizontales o inclinadas, fondos de varios niveles, placas cónicas, etc.) está asociado con una complicación significativa del dispositivo y el mantenimiento de estos dispositivos, por lo tanto, tales sumideros han recibido un uso limitado en la limpieza de los aceites gastados.  Rara vez se usan.

La efectividad de la sedimentación se reduce significativamente si el aceite contiene aditivos o sustancias dispersantes (de lavado) que evitan la agregación de partículas contaminantes y la coagulación de microgotas de agua.

El proceso de sedimentación es lento y, a menudo, no proporciona el grado necesario de pureza del aceite usado contra la contaminación, por lo tanto, este método se usa, por regla general, para su limpieza preliminar.

El tiempo de limpieza puede reducirse significativamente en comparación con la sedimentación, si se utilizan fuerzas centrífugas para eliminar contaminantes y gotas de agua. Al limpiar el aceite, se utilizan dos métodos para crear un campo centrífugo: el movimiento de rotación del flujo de aceite en un aparato estacionario (un hidrociclón y el suministro de aceite a un aparato rotativo), una centrífuga.

Dependiendo del patrón de flujo de fluido en el aparato de hidrociclón, los ciclones se pueden dividir en flujo directo y contracorriente. Además, se dividen según el método de suministro de aceite y el diseño del dispositivo que hace girar el flujo: axial (con remolinos escapulares en forma de tornillo o casquillo) y periférico (con flancos tangenciales o espirales), así como la forma del cuerpo del aparato (cilíndrico, cónico y cilindro cónico).

Los hidrociclones son compactos, no tienen partes móviles, pero la eficiencia de limpieza disminuye con el aumento del diámetro de la caja, por lo tanto, para aumentar el rendimiento del limpiador, varios dispositivos de diámetro pequeño se combinan en una unidad: un ciclón de batería, que, junto con los colectores de entrada y salida, tiene una estructura más compleja que una sola unidad

Los hidrociclones de contraflujo con resistencia hidráulica significativa se han generalizado, lo que se asocia con un cambio de 180 ° en la dirección del flujo de aceite en él. El uso de dispositivos de enderezamiento reduce la resistencia hidráulica, pero complicamos el diseño del aparato y podemos reducir la eficiencia de la purificación de aceites debido a cambios en la estructura hidrodinámica del flujo de fluido. Los hidrociclones de flujo directo en los que el flujo de fluido mantiene su dirección original son más prometedores. Sin embargo, la eficiencia de la purificación de aceites en dispositivos de este tipo es algo menor que la de los hidrociclones a contracorriente, debido a la eliminación de una cierta cantidad de partículas sólidas y microgotas de agua por la corriente del producto que se purifica.

La eficiencia de la limpieza de aceite en un hidrociclón depende del modo de funcionamiento del aparato, que está determinado por el caudal de fluido en su entrada. Cuando se deshidratan aceites, la velocidad óptima en la entrada al hidrociclón es de 3 … 6 m / s, porque cuando aumenta más de 6.65 m / s, el hidrociclón funciona como un emulsionante, contribuyendo a la formación de una emulsión de agua en el aceite. Para la eliminación efectiva de partículas, la velocidad de entrada debe ser significativamente mayor. Por lo tanto, es aconsejable utilizar la ciclonación en 2 etapas para limpiar los aceites usados: en el primer aparato, el agua se separa del aceite, en el segundo, se eliminan los contaminantes sólidos. Es posible utilizar una instalación secuencial de más hidrociclones (por ejemplo, en el primero, el aceite deshidratado se separa de su mezcla con agua; en el segundo, el agua finalmente se elimina de la mezcla; en el tercero, el aceite deshidratado del primer y segundo dispositivo se limpia de partículas sólidas). Sin embargo, esto complica enormemente el diseño del limpiador.

En las centrífugas, la fuerza centrífuga se produce debido a la rotación de la parte móvil del aparato: el rotor, impulsado por un accionamiento activo (eléctrico, mecánico, hidráulico, etc.), o por medio de un dispositivo de boquilla de chorro que utiliza la energía de la corriente de aceite purificado. Usando una centrífuga, se puede lograr una mayor eficiencia de limpieza de aceite que con un hidrociclón. Las centrífugas crean una pequeña resistencia hidráulica y proporcionan un rendimiento constante, pero tienen un diseño más complejo y requieren mantenimiento calificado durante la operación.

Los diseños de las centrifugadoras utilizadas para limpiar el aceite son diversos, difieren en los diagramas de circuitos y en la disposición de algunas unidades y piezas. Las centrífugas se hacen tubulares (con un rotor cilíndrico hueco), en el que el aceite se centrifuga en una capa gruesa, y la cámara (con insertos cilíndricos, cónicos, espirales, radiales que dividen el rotor en cámaras separadas), en la que la centrifugación se produce en capas delgadas. El suministro de aceite al rotor puede ser axial, periférico o radial en toda la sección transversal del rotor, y su movimiento en la centrífuga puede ser paralelo o perpendicular al eje del rotor, en ángulo, en espiral, etc. Las centrifugadoras también se dividen según la frecuencia de rotación en baja velocidad (hasta 10,000 min ») y alta velocidad. Las centrifugadoras de cámara tienen una mayor eficiencia en la eliminación de partículas. Para la deshidratación del aceite, se utilizan principalmente centrifugadoras tubulares y separadores centrífugos de cámara con placas cónicas, ya que no se utilizan otros diseños de cámara. Proporcionar drenaje desde el rotor de agua separada del aceite.

El diseño de centrifugadoras tubulares no proporciona un grado suficientemente alto de purificación de aceites, y las centrifugadoras con placas cónicas pueden realizar solo una de las dos operaciones necesarias: eliminar partículas sólidas del aceite cuando se opera en el modo de calorificador, o separar el agua cuando se trabaja en el modo de purificador. Para evitar la instalación secuencial de dos centrifugadoras, el sistema ALKAP se desarrolló en el extranjero, que junto con la centrífuga tiene dispositivos automáticos para la eliminación simultánea de contaminantes sólidos y agua del cuerpo del limpiador. Estas operaciones se realizan de acuerdo con los comandos del microprocesador suministrados por el sensor según el contenido de agua en el producto de aceite.

La limpieza y la deshidratación de aceites usados en un campo eléctrico no están muy extendidas, aunque las propiedades electrocinéticas de los aceites, que son dieléctricos, muestran la conveniencia de usar este método, y la experiencia confirma que, bajo ciertas condiciones, la limpieza eléctrica de aceites es bastante efectiva.

Para limpiar el aceite de partículas sólidas, se pueden usar limpiadores eléctricos con un campo eléctrico único o no uniforme. Cuando se usa un campo uniforme, el aceite pasa entre electrodos con carga opuesta sobre los que se depositan las partículas contaminantes. En este caso, se observa la recarga de partículas, lo que provoca sus movimientos oscilatorios entre los electrodos y el arrastre parcial por el flujo de aceite. El recubrimiento de los electrodos con un material poroso reduce la tasa de separación de partículas, pero reduce la eficiencia de limpieza y dificulta la eliminación de contaminantes del limpiador. Más racional es el esquema de suministro de aceite al purificador perpendicular a las placas de electrodos con la eliminación de contaminantes en el colector.

Cuando se usa un campo eléctrico no homogéneo, las partículas se ionizan primero, luego se depositan en un electrodo que tiene una carga del signo opuesto.

«Los aceites se deshidratan en un campo eléctrico de corriente continua o alterna. En la práctica, se usan aparatos que usan un campo de corriente continua para este propósito. Los fenómenos de coalescencia bipolar o dielectroforesis se usan para la deshidratación eléctrica de aceites.

En el primer caso, surge un momento dipolar en las gotas de agua, causando su mutua atracción y fusión. La fuerza de la atracción mutua aumenta al aumentar la intensidad del campo hasta un cierto valor crítico. Un aumento adicional en la fuerza del campo destruye las gotas. El fenómeno de la fusión bipolar se usa con un alto contenido de agua en aceite.

Durante la dielectroforesis, las microgotas de agua bajo la influencia de un campo eléctrico no homogéneo se mueven a uno de los electrodos, adquieren una carga y son atraídas por un electrodo que tiene una carga del signo opuesto. El movimiento repetido de gotas entre los electrodos conduce a su colisión, fusionándose y cayendo en el sumidero. Con la dielectroforesis, los aceites usados se deshidratan y contienen incluso una pequeña cantidad de agua.

Las ventajas de la limpieza y deshidratación de aceites en los limpiadores eléctricos son las pequeñas dimensiones generales del aparato, la ausencia de piezas móviles, la constancia del rendimiento y la presión diferencial, la capacidad de automatizar el proceso de limpieza.

Una parte importante del aceite usado es la contaminación ferromagnética resultante del desgaste de componentes y piezas, así como la caída en el sistema de lubricación de las máquinas para trabajar el metal durante el funcionamiento.

Los limpiadores magnéticos basados en el uso de un campo magnético se pueden usar para eliminarlos del aceite.

Los limpiadores magnéticos atrapan partículas ferromagnéticas de 0,4 micras que son difíciles de eliminar del aceite con otros agentes de limpieza y son los catalizadores más activos para la oxidación del aceite. La limpieza magnética no se ha estudiado teóricamente, pero la experiencia nos ha permitido aplicar este método con éxito en la práctica. Para crear un campo magnético utilizando imanes permanentes, proporcionando una mayor intensidad de campo magnético que los electroimanes. Es necesario combinar la dirección del movimiento del aceite purificado con la dirección de las líneas del campo magnético y asegurar la naturaleza laminar del flujo del fluido. Esto maximizará la eficiencia del proceso de limpieza.

La desventaja de limpiar aceites en un campo magnético es un campo de aplicación estrecho debido a la naturaleza selectiva de la acción del limpiador, aunque las impurezas diamagnéticas y paramagnéticas agregadas con partículas microscópicas de hierro y acero o depositadas en una rejilla en forma de cepillo creado por partículas ferromagnéticas atrapadas por un imán pueden retrasarse  y orientado a lo largo de las líneas de campo.

Un campo de aceite de vibraciones elásticas creado por los limpiadores de vibraciones se utiliza para limpiar los aceites, en los que se produce la coagulación de partículas sólidas, lo que facilita su eliminación mediante sedimentación o filtración. En algunos casos, el uso de vibraciones elásticas da un efecto positivo en la destrucción de las moléculas de resina y otros compuestos formados como resultado del envejecimiento del aceite. Este fenómeno se llama destrucción ultrasónica. La influencia de un campo ultrasónico de menos de 1 W / cm2 puede intensificar el proceso de deshidratación del aceite por sedimentación por coalescencia de microgotas de agua.

De los métodos de limpieza física, el filtrado a través de particiones porosas hechas de materiales filtrantes que difieren en el rendimiento de filtración, propiedades mecánicas, composición química, método de fabricación, etc., se ha generalizado. La finura de los materiales filtrantes para la limpieza de aceite crudo es de 70 … 10 micras, el promedio es 20 … 60, fino – 1 … 20, ultrafiltración – menos de 0.1 micras. Esta división es condicional, ya que la finura del filtro para un aceite en particular depende de las condiciones de su uso.

Según sus propiedades físicas y mecánicas, los materiales de filtro se dividen en flexibles e inflexibles, lo que nos permite caracterizar el principio de su funcionamiento, ya que el diseño del elemento de filtro depende de este indicador.

Los materiales de filtro también se distinguen por las propiedades fisicoquímicas de las materias primas y las técnicas de fabricación.

Los materiales flexibles están hechos de tela, fibras (tela y malla), unidas (textiles no tejidos, papel, cartón, fieltro) y fibras sin unir (algodón, estampado, bobinado); formado a partir de granos de polvo unidos (laminado de metal poroso); perforado agujeros calibrados en el material de la hoja por métodos mecánicos, químico-mecánicos, ópticos, nucleares y otros. Se usa una mezcla de fibras y granos de la misma o diferente composición.

Los materiales de filtro rígidos se dividen en rígidos, hechos de granos de varios polvos mediante sinterización, prensado o uso de otros tipos de procesamiento, y no rígidos de granos de polvos no unidos utilizados en filtros al por mayor y aluviales.

Para la purificación de aceites, también se utilizan elementos filtrantes ranurados (lamelares, de cinta, de alambre y de canal). En el trabajo se proporciona información detallada sobre las propiedades de los materiales filtrantes y el diseño de sus elementos.

La elección del diseño del filtro depende de los requisitos para el grado de purificación de aceites y los parámetros del proceso (rendimiento, presión de trabajo, etc.). Los aceites usados se limpian principalmente con filtros por lotes, que son de diseño simple y se pueden operar en una amplia gama de presiones de operación. Su desventaja son las interrupciones en el trabajo para reemplazar o lavar elementos.

Los métodos de filtración también se utilizan para la deshidratación del aceite. En particiones porosas con propiedades de absorción de agua, el material del filtro absorbe el agua hasta que está completamente saturada. Las particiones porosas hechas de materiales repelentes al agua permiten el paso del aceite, pero son impermeables a las microgotas de agua suspendidas en él. Estos tipos de particiones tienen una vida útil limitada: la primera, debido a la saturación del material del filtro con agua, pierde su capacidad de retener la humedad; en el segundo, debido al bloqueo de la superficie del material por las gotas de agua retrasadas, el rendimiento en relación con el aceite disminuye. El mayor efecto se obtiene mediante el uso de materiales especiales (con mayor frecuencia en forma de fibras) como una partición con propiedades absorbentes y repelentes al agua, al interactuar con las cuales las gotas de agua se agrandan gradualmente, como resultado, se caen de la corriente de aceite bajo la influencia de la fuerza gravitacional. Tal partición teóricamente tiene una vida útil ilimitada, pero en la práctica, sus propiedades de coagulación disminuyen con el tiempo debido a la contaminación con partículas mecánicas.

El mecanismo de separación del agua libre del aceite usando particiones porosas se considera en el trabajo.

El método de deshidratación de los aceites de petróleo gastados con la ayuda de deflectores de coagulación no se usa ampliamente debido a una fuerte disminución en la eficiencia de la separación del agua con el aumento de la densidad y la viscosidad del producto que se purifica, la presencia de tensioactivos en él, aunque la simplicidad del diseño y el funcionamiento de los dispositivos lo hace prometedor, siempre que se superen estas desventajas .

Se está trabajando para eliminar los contaminantes orgánicos del petróleo utilizando particiones porosas. Para este propósito, se utilizan fenómenos como la ultrafiltración y la ósmosis inversa, que se denominan procesos de membrana y se basan en la capacidad de las particiones semipermeables para transmitir selectivamente moléculas de algunas sustancias y retrasar otras. Las películas poliméricas, el vidrio poroso, la lámina metálica, las sustancias de intercambio iónico, etc., se usan como particiones, y las membranas basadas en nitruro y acetato de celulosa, poliamida, cloruro de polivinilo, compuestos de fluorocarbono, etc. Para aumentar su resistencia mecánica, se refuerzan con alambre ultrafino, vidrio y fibras sintéticas, telas sintéticas, etc. El proceso de limpieza de aceites usados con membranas es económico, ya que se realiza a temperatura ambiente y requiere energía solo para crear presión en el sistema. La instalación para la limpieza de membranas es simple y consiste en un dispositivo para crear presión y un aparato de separación con una partición porosa.

La principal desventaja del proceso de purificación de aceites con membranas es la necesidad de crear alta presión en el sistema, lo que requiere una mayor resistencia del equipo. Durante la purificación de aceites, la permeabilidad de las membranas disminuye.

Al limpiar aceites, se pueden utilizar métodos combinados basados ​​en el uso simultáneo de varios campos de fuerza, así como una combinación de campos de fuerza y ​​particiones porosas. La acción combinada de campos centrífugos y eléctricos se utiliza en centrifugadoras electrificadoras. El campo eléctrico es creado por una fuente de voltaje externa o mediante el uso del efecto triboeléctrico como resultado de la fricción del rotor dieléctrico contra almohadillas electrificadoras especiales. En este caso, el campo será heterogéneo y aumentará la eficiencia de limpieza.

Para una limpieza más efectiva del aceite de las partículas ferromagnéticas, puede utilizar la acción combinada de los campos centrífugos y magnéticos instalando imanes permanentes en el rotor de la centrífuga. La acción combinada de los campos de fuerza con el filtrado a través de paredes porosas se logra mediante el uso de centrífugas de filtrado de filtros hidrodinámicos, magnéticos y de vibración.

El filtro hidrodinámico combina la acción de las fuerzas hidrodinámicas (inerciales) del flujo de aceite con el filtrado, lo que garantiza la autolimpieza del tabique filtrante durante el funcionamiento. Las fuerzas de inercia que actúan sobre partículas sólidas se producen cuando el flujo del fluido se mueve a lo largo del deflector del filtro o cuando el deflector se ve obligado a moverse en relación con el flujo del fluido. Este movimiento puede ser rotativo, recíproco o recíproco – rotativo y puede realizarse debido a la presencia de una fuente de energía constante.

Los filtros hidrodinámicos con un elemento de filtro fijo, en el que surgen fuerzas de inercia debido al flujo del aceite que se limpia, son de diseño simple, requieren un mantenimiento mínimo, sin embargo, parte del aceite que se limpia se descarga junto con los contaminantes para descargar, y cuanto mayor sea la finura de la limpieza, mayor será la pérdida de aceite. Mover la superficie del filtro en relación con el flujo de aceite evita la pérdida del producto que se está limpiando, sin embargo, el diseño del limpiador se vuelve más complicado y se necesita un accionamiento (mecánico, electromagnético, neumático, etc.). La eficiencia de los filtros hidrodinámicos se puede mejorar al suministrarles un dispositivo de electro precipitación que crea un campo eléctrico en la parte de asentamiento de la carcasa del filtro.

Los filtros hidrodinámicos que combinan simplicidad de diseño con operación continua son prometedores. El mecanismo de su acción y una descripción del dispositivo se dan en el trabajo.

La combinación de la acción de un campo centrífugo con el filtrado se lleva a cabo en centrífugas de filtrado, en las que la pared del rotor está hecha de material poroso. La caída de presión a través del filtro deflector en estos dispositivos se crea por la fuerza centrífuga, y las partículas de impurezas son retenidas por el material del filtro.

Los filtros magnéticos combinan elementos de filtro que retienen partículas no magnéticas con imanes permanentes para limpiar el aceite de contaminantes de origen ferromagnético. Los elementos de filtro protegen la superficie del imán de los productos de oxidación de aceite. Estos dispositivos se utilizan para purificación de aceites usados que contienen una gran cantidad de partículas metálicas.

La purificación de aceites por adsorción consiste en utilizar la capacidad de las sustancias (adsorbentes) para retener productos que contaminan el aceite en la superficie externa de los gránulos y la superficie interna de los capilares de los gránulos perforantes. Como adsorbentes, se utilizan sustancias de origen natural (arcillas blanqueadoras, bauxita, zeolitas naturales) y obtenidas por medios artificiales (gel de sílice, alúmina, compuestos de aluminosilicato, zeolitas sintéticas).

Las arcillas de aluminosilicato de blanqueo son diversas en composición química y estructura. Las propiedades de adsorción de estas sustancias dependen principalmente de la estructura mineralógica y aumentan con el aumento de la porosidad. El uso generalizado de adsorbentes está asociado con su bajo costo y sus grandes reservas naturales.

El gel de sílice es un ácido silícico parcialmente deshidratado y está disponible comercialmente en varios tamaños de poros y gránulos. Para la recuperación de aceites usados, se utiliza gel de sílice de poros grandes de la marca KSK con gránulos de 0 3 … 7 mm.

La alúmina activa se utiliza como adsorbente en forma de varillas de 0 3 … 6 y una longitud de 10 … 25 mm, así como en forma granular. La alúmina activa es un producto de desecho en la industria del aluminio y tiene un bajo costo. Esto hace que su uso sea rentable, a pesar de las propiedades de adsorción más bajas en comparación con otras sustancias utilizadas para este propósito. Para la purificación de aceites usados, también se usan desechos de migajas, que se forman durante la producción de compuestos de aluminosilicato, que sirven como catalizador para el craqueo del aceite.

La purificación de aceites por adsorción puede llevarse a cabo por contacto (el aceite se mezcla con el adsorbente triturado), los métodos de percolación (el aceite pasa a través del espesor del adsorbente), así como por el método de contraflujo (el aceite y el adsorbente se mueven uno hacia el otro).

La limpieza por contacto se usa ampliamente debido a la simplicidad del diseño del equipo y la posibilidad de usar un adsorbente común: arcilla blanqueadora. Después de la absorción de contaminantes en el aceite, el adsorbente se elimina de la mezcla por filtración, lo que complica el proceso, cuya efectividad depende de la temperatura y la duración del contacto. A una temperatura muy alta, la eficiencia de limpieza disminuye debido al movimiento browniano de las moléculas de la sustancia adsorbida, a una temperatura muy baja debido a la alta viscosidad del aceite. Típicamente, la temperatura se mantiene dentro de 150 … 200 ° C cuando se limpian aceites de motor y 70 … 75 ° C – transformador. La duración de la limpieza por contacto con agitación vigorosa no supera los 30 minutos. La desventaja de este método es la necesidad de eliminar una gran cantidad de adsorbente que contamina el medio ambiente.

Con la limpieza por filtración, se consume menos adsorbente que con la limpieza por contacto. La calidad de la limpieza se ve afectada por el grado de contacto del aceite con el adsorbente, cuya efectividad disminuye con un aumento en el tamaño de los gránulos del adsorbente, un aumento en la temperatura y la viscosidad del aceite, por lo tanto, la temperatura del proceso se elige lo más baja posible para reducir la viscosidad del aceite. La calidad de la limpieza se deteriora ya que el adsorbente está saturado de contaminantes, por lo que debe cambiarse o regenerarse periódicamente. Durante la limpieza por filtración, el gel de sílice se usa con mayor frecuencia como adsorbente.

El método más prometedor es el tratamiento de adsorción de aceite en un lecho móvil de adsorbente. El proceso continúa continuamente, no requiere reemplazo, regeneración o filtrado del adsorbente. La esencia del método consiste en suministrar simultáneamente al adsorbedor ambos componentes involucrados en el proceso: desde el fondo viene el aceite contaminado diluido con un solvente, desde arriba: un adsorbente finamente disperso, que, al descender, está saturado de impurezas y desde el fondo del adsorbente ingresa la regeneración en el desorbente, desde donde se alimenta nuevamente al adsorbente, es decir, circula continuamente en el sistema. La temperatura durante la limpieza en el lecho móvil del adsorbente se mantiene a aproximadamente 40 ° C, ya que la viscosidad del aceite es baja debido a la dilución en una relación 1: 1 con un solvente: gasolina B-70 o BR-1. Como adsorbente, se utilizan gránulos microesféricos de migajas de catalizador de aluminosilicato, arcillas blanqueadoras naturales, otros adsorbentes sintéticos y naturales de 0.2 … 0.5 mm. La purificación de aceites en un lecho adsorbente móvil aumenta significativamente el rendimiento del aceite refinado y mejora su calidad en comparación con otros métodos de limpieza por adsorción. Sin embargo, el uso de este método está asociado con el uso de equipos sofisticados, lo que impide su amplia distribución.

Al estar saturados con contaminantes del aceite, los adsorbentes pierden su actividad, por lo tanto, deben ser regenerados por desorción o reemplazo si son de bajo costo (arcilla blanqueadora, desechos de aluminio, etc.).

El uso de adsorbentes a veces va precedido de su activación térmica o química.

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