Purificação dos óleos

Antes de falarmos sobre limpeza de óleo, considere a história do surgimento e desenvolvimento de lubrificantes.

É certo dizer quando a primeira substância apareceu que executa a função de lubrificação é impossível. Acredita-se que isso aconteceu na época em que as pessoas começaram a usar as primeiras ferramentas do trabalho. No antigo Egito, o azeite era usado para reduzir o atrito ao mover materiais de pedra e madeira usados ​​na construção de grandes estruturas. Depois do aparecimento dos bondes, eles pegaram a gordura dos animais para lubrificar os eixos das rodas.

Como resultado da invenção de mecanismos mais complexos feitos de metais, novos óleos lubrificantes, como a colza, o mamona e o amendoim, começaram a ser utilizados. No entanto, em termos de eficiência, eles não excederam as versões anteriores, pois foram aplicados somente com base na experiência prática e pessoal, e não na pesquisa científica.

A revolução do lubrificante aconteceu no século XIX e foi associada ao início da perfuração de petróleo nos Estados Unidos. Foi possível estabelecer que, usando não puro óleo de baleia, e suas misturas com óleo, é possível prolongar a vida útil das máquinas de fiação e tecelagem por pelo menos 10 anos.

No século XX, a indústria de lubrificantes se desenvolveu mais intensivamente, o que foi causado pelo surgimento de mecanismos e máquinas complexas: carros, aviões, trens a diesel, navios, foguetes, etc. Os óleos à base de petróleo assumiram uma posição forte. Isto foi facilitado pela invenção da purificação selectiva, hidrocraqueamento e hidroisomerização.

Agora, os óleos industriais são representados por tipos diferentes, cada um dos quais é usado em um setor específico:

– transmissão;

– hidráulico;

– turbina;

– isolamento elétrico;

– industrial;

– compressor, etc.

Quando surge  a necessidade de limpar o óleo

Dependendo do equipamento em que os óleos minerais são usados, eles podem executar várias funções. Isto é lubrificação, remoção de calor, isolamento de peças transportadoras de corrente, proteção contra corrosão, limpeza de superfícies, etc. Mas em quase todos os casos, o óleo tem que trabalhar sob condições difíceis, que são caracterizadas por alta pressão e temperatura, alta fricção, exposição à umidade e oxigênio e poluição por partículas sólidas. . Como resultado, ocorre o envelhecimento intensivo do óleo, acompanhado por uma deterioração nas propriedades de desempenho. Óleo sujo não é capaz de executar adequadamente as funções necessárias, por isso deve ser limpo ou substituído por um novo.

Do ponto de vista econômico, a limpeza de óleo é uma medida mais vantajosa, pois permite manter as propriedades de desempenho do óleo no nível exigido e utilizá-lo pelo maior tempo possível. Quanto maior o ciclo de vida do óleo, maior a economia na compra de novos produtos petrolíferos.

Tipos de impurezas que afetam as propriedades de óleos industriais

Considere os principais tipos de impurezas que têm um impacto negativo nas propriedades dos óleos industriais.

Praticamente todo tipo de óleo contém impurezas mecânicas- Por sua natureza, estas são partículas sólidas resultantes da destruição de materiais estruturais: limalhas de metal, aparas, pedaços de borracha, fibras de materiais isolantes, etc. As impurezas mecânicas aumentam a capacidade dos óleos de formar espumas. Partículas de metais individuais podem atuar como catalisadores de oxidação. Há muitos casos em que foram impurezas mecânicas que causaram a quebra, o tempo de inatividade e reparos dispendiosos de equipamentos industriais.

Outro tipo de impureza indesejável é a água- Pode entrar no óleo de duas fontes. O exterior é a atmosfera, e o interior é a excreção resultante dos processos de envelhecimento que ocorrem no próprio óleo. A presença de água intensifica os processos de corrosão, aumenta a probabilidade de formação de espuma e oxidação, e também prejudica a lubricidade do óleo.

Presença indesejável de gases em óleos industriais- Por exemplo, em um óleo eletricamente isolante, sob a influência de uma tensão aplicada, o gás dissolvido se transforma em bolhas, o que reduz a força elétrica do isolamento líquido. Isso se deve ao fato de que a força elétrica dos gases à pressão atmosférica é menor que a do óleo. Portanto, a descarga passa primeiro pela bolha e só depois pelo óleo. Como a água, o ar também tem um efeito intensificador nos processos de corrosão e formação de espuma.

Outro tipo de contaminação são os produtos formados no óleo como resultado dos processos de oxidação e envelhecimento. Eles incluem grupos funcionais que correspondem a fenóis, ácidos, álcoois, compostos de peróxido, etc.

Nos transformadores de potência, os sedimentos que consistem em produtos de envelhecimento de óleo são depositados nos enrolamentos e complicam significativamente o resfriamento de sua parte ativa.

A limpeza do óleo permite remover impurezas mecânicas, umidade e gases dos óleos. Tecnologias de regeneração são usadas para remover produtos envelhecidos.

Métodos para purificação de óleos

Todos os métodos conhecidos de purificação de óleos são divididos em três tipos:

– físico;

– químico;

– físico-químico.

Os métodos físicos de limpeza de óleos são adequados para os casos em que as propriedades químicas dos óleos não sofreram alterações significativas e permitem remover impurezas mecânicas e água.

O mais simples dos métodos físicos em termos de implementação técnica pode ser considerado assentamento. Para este propósito, tanques especiais (tanques de decantação) são usados, nos quais o óleo que requer purificação é colocado. Como a água e as impurezas mecânicas têm uma densidade maior que a densidade do óleo, com o tempo elas se afundarão no fundo sob a ação da gravidade. Depois disso, eles podem ser drenados do tanque.

Para acelerar a duração do assentamento, é possível reduzir a viscosidade do óleo aquecendo-o a uma temperatura de 35-40 ° C. A principal desvantagem da sedimentação é a impossibilidade de remoção completa de impurezas mecânicas e água.

O método de filtração é usado para remover parcialmente as impurezas mecânicas e consiste em passar o óleo através de divisórias porosas (filtros). A eficiência de filtração depende do grau inicial de contaminação e da presença de uma fase de pré-tratamento, que pode ser realizada por um filtro grosseiro ou por outros métodos (sedimentação ou limpeza centrífuga).

Para a remoção parcial de água e impurezas mecânicas, a limpeza centrífuga de óleo pode ser usada. É baseado em forças centrífugas, cujo impacto permite que o óleo processado seja dividido em várias camadas, uma das quais é diretamente óleo puro, e as outras duas são água e impurezas mecânicas.

Os métodos químicos de limpeza de óleo com base em reacções que ocorrem entre os contaminantes e os reagentes de entrada. As reações resultantes produzem uma substância cuja remoção requer muito menos esforço. Entre os métodos químicos normalmente utilizados recuperado tratamento com ácido sulfúrico e hidro-ref inação.

cada vez mais usando ácido sulfúrico, que reage com os componentes indesejáveis ​​do óleo por limpeza com ácido. Depois disso, a compostos de asfalto-resinoso precipitado, hidrocarbonetos insaturados e outras substâncias sob o título de “alcatrão ácido”, que podem ser facilmente separados a partir do óleo. Para completar a purificação usando ácido residual neutralizante alcalino especial e a lama ácida.

Usando Hidropurificação, você pode reduzir a concentração no óleo de enxofre e compostos que incluem oxigênio. A essência deste processo é reduzida à exposição a substâncias indesejáveis ​​com hidrogênio a altas temperaturas e pressões.

Entre os métodos físico-químicos de purificação de óleos, destacam-se a coagulação, a adsorção, a purificação seletiva e a troca iônica.

A coagulação é usada para aumentar a eficiência da limpeza, filtrando ou assentando. Substâncias especiais são introduzidas no óleo, o que contribui para o aumento de partículas poluentes que estão em um estado coloidal e finamente disperso. As impurezas maiores são muito mais fáceis de filtrar com um filtro ou de se depositarem no fundo do tanque de decantação.

Os seguintes fatores afetam a eficiência da coagulação:

– o número de ampliadores (coaguladores);

– a duração do contato de coaguladores com óleo;

– temperatura do óleo;

– método de misturar coaguladores com óleo.

A purificação da adsorção baseia-se na interação do óleo com substâncias especiais (adsorventes). Adsorventes exibem alta atividade de absorção com relação a contaminações e retê-los em seus poros. O tipo de adsorvente é selecionado com base na natureza do problema a ser resolvido. Se for necessário remover a água do óleo, o zeólito é usado. Os géis de sílica são adequados para a extração de constituintes ácidos. A terra de Fuller absorve bem os produtos do óleo envelhecido. Os adsorventes são naturais e artificiais. No primeiro caso, eles são extraídos através do desenvolvimento de novos depósitos e, no segundo, são sintetizados em condições de laboratório.

Três subespécies de purificação de óleo de adsorção são distinguidas:

– contato;

– percolação;

– método de refluxo.

No primeiro caso, misture o óleo e o adsorvente esmagado. Depois que o adsorvente é saturado com impurezas, ele é separado do óleo.

No método de percolação, o óleo é passado através de uma camada adsorvente, enquanto o método de contracorrente envolve o movimento do adsorvente e óleo em direção ao outro.

A limpeza seletiva- é o uso de solventes especiais que têm a propriedade de afetar seletivamente os componentes do óleo: eles afetam apenas as impurezas prejudiciais e deixam os componentes úteis inalterados. No caso mais simples, a purificação seletiva do óleo é realizada de acordo com o esquema de “mistura-decantação-destilação do solvente”. Acetona, furfural, uma mistura de fenol com cresol, nitrobenzeno, etc. são usados ​​como solventes.

Outro método físico-mecânico de limpeza de óleo é baseado no uso de resinas de troca iônica. Estas substâncias podem capturar a partir do óleo que parte das impurezas, que no estado dissolvido pode dissociar em íons. Pelo princípio de implementação, a purificação por troca iônica se assemelha à purificação por adsorção, uma vez que pode ser realizada por mistura ou percolação.

Processos de purificação de óleo

O equipamento GlobeCore usa os seguintes processos de purificação de óleo:

– aquecimento;

– filtragem;

– exposição ao vácuo;

– interação do óleo com o adsorvente.

O primeiro processo de purificação do óleo resulta da diferença entre os pontos de ebulição da água e do óleo. Se a água ferve a 100 ° C, então, por exemplo, óleo de transformador – a mais de 300 ° C. Desta forma, a umidade pode ser evaporada do óleo e, em seguida, removida usando a condensação.

Um sistema de filtragem geralmente requer vários graus de filtragem. Primeiro, impurezas mecânicas grossas são removidas no filtro grosso, então o óleo é finalmente purificado passando através do filtro fino. A fineza da filtragem é selecionada com base no grau de contaminação do óleo e nos requisitos regulamentares existentes.

O vácuo é usado para desgaseificação e remoção de umidade. Nas instalações, os sistemas de vácuo de um ou dois estágios da GlobeCore funcionam. No primeiro caso, uma bomba de vácuo está funcionando e um baixo vácuo é criado (pressão de 760 mmHg-10 mmHg). Tais sistemas são usados ​​para limpar os óleos isolantes elétricos de transformadores não selados, bem como outros tipos de óleos (turbina, industrial, hidráulica, etc.). No segundo caso, a bomba de apoio e a bomba Roots criam um vácuo profundo (pressão 10 mm Hg-0 mm Hg), que é necessário para o tratamento de óleo destinado ao uso em transformadores selados.

A interação do óleo com o adsorvente Fuller permite que você faça algo sem o qual a regeneração é impossível – para remover produtos oxidantes e envelhecidos. A terra de Fuller é um adsorvente natural, cujas propriedades são repetidamente restauradas para re-limpar o óleo.

Quais são sistema de purificação de óleo

O óleo pode ser limpo de impurezas mecânicas não apenas com a ajuda de filtros grossos e finos, mas também com sistemas separados – prensas de filtro. O componente principal do filtro prensa é um meio poroso através do qual, sob alta pressão, a bomba bombeia o óleo tratado. Durante a passagem por esse meio, impurezas mecânicas maiores que 10–15 µm são retidas nos capilares.

Outro sistema de limpeza de óleo a vácuo pode ser considerado uma câmara de vácuo. Dependendo do método de desgaseificação e desidratação do óleo, ele possui características de design. Uma opção é pulverizar óleo umedecido em uma câmara de vácuo usando um bocal. Quando isso ocorre, a separação do vapor de água, que são removidos da câmara por uma bomba de vácuo. E gotas de óleo seco caem no fundo da câmara. A segunda opção é colocar bicos especiais na câmara de vácuo, na qual uma fina camada de óleo flui. Como bicos podem ser usados, por exemplo, anéis Raschig, anéis em espiral, etc.

Os sistemas Adsorber são dispositivos especiais nos quais as impurezas são absorvidas por um adsorvente do óleo. Este é geralmente um tanque cilíndrico no qual o adsorvente é colocado – zeólito, gel de sílica ou Terra de fuller. Após a saturação, o adsorvente é alterado ou reativado.

Os sistemas de purificação de óleo construídos de acordo com o tipo de tanque de decantação são tanques volumosos. Na parte inferior pode haver uma torneira, com a qual a parte sedimentada do óleo é suavemente drenada.

A parte principal da centrífuga é um tambor. Existem placas que são anexadas ao eixo paralelas umas às outras. A distância entre as placas é muito pequena, o que permite dividir o óleo em várias camadas finas, aumentando assim a eficiência da limpeza centrífuga.

Máquinas para purificação de óleos para transformadores

A GlobeCore produz as seguintes máquinas para a purificação de óleos para transformadores:

– CMM;

– CMM-CF;

– CFU;

– MCU;

– CMM-R;

– UVR.

Os princípios de aquecimento, filtragem e exposição a vácuo são aplicados às máquinas para a limpeza de óleos de transformadores do tipo SMM. Devido a isso, o tratamento complexo de óleo com a remoção de impurezas mecânicas, água e gases é alcançado. As máquinas SMM-CF usam dois tipos de filtros: preliminar – para remover impurezas mecânicas e coagulador de filtro – para remover a água. Com este equipamento, você pode processar óleos de transformador com um teor de umidade de até 50% e ainda mais. As máquinas CFU são adequadas para casos em que é necessário limpar o óleo do transformador apenas de impurezas mecânicas. O tratamento de óleo é conseguido bombeando-o através de filtros de cartucho.

A purificação do óleo por adsorção é representada pelas máquinas do tipo MCU, CMM-R e UVR. MCU pode trabalhar com zeólito e sílica gel. No primeiro caso, a desidratação profunda de óleos de transformador é alcançada e, no segundo caso, a remoção de componentes ácidos também é alcançada. As máquinas CMM-R fornecem não apenas uma purificação abrangente, mas também a regeneração do óleo do transformador, incluindo a estabilização final com aditivos antioxidantes. A terra de Fuller é usada como um adsorvente, que pode ser reativado muitas vezes sem ser extraído do CMM-R. As máquinas de purificação de óleo de transformadores UVR usam um tipo diferente de adsorvente, para reativação de qual outro equipamento é necessário. Mas se o CMM-R só pode processar óleos de transformadores, então o UVR é mais versátil, uma vez que também regenera outros tipos de óleos e combustíveis.

Centrais de purificação de óleo da GlobeCore: principais benefícios

Plantas de tratamento de óleo empresa de produção GlobeCore tem as seguintes vantagens:

– adaptação de tamanhos para transporte por vários tipos de transporte (água, ar e terra);

– versatilidade. Além de limpar diretamente o óleo, as instalações podem realizar outras operações, por exemplo, evacuar transformadores;

– mobilidade. Plantas de tratamento de óleo podem ser produzidas em rodas, em um reboque, em um recipiente, etc. Isso permite limpar o óleo e manter os transformadores de força no campo;

– eficiência energética. A seleção de todos os componentes no processo de projetar o equipamento é realizada de tal forma que consuma a menor quantidade de eletricidade possível, mantendo altas taxas de processamento de óleo;

– segurança. As instalações são equipadas com sistemas de proteção contra situações indesejáveis ​​que podem surgir durante o processamento de óleo (formação de espuma, vazamentos, etc.);

– facilidade de manutenção e operação. Na maioria dos casos, um operador é suficiente para trabalhar com instalações de purificação de óleo;

– Uma ampla gama de opções adicionais. Para a conveniência do cliente, a empresa GlobeCore pode complementar as capacidades do equipamento (controle via comunicação móvel, processamento de óleo em um transformador ligado, um contador de partículas mecânicas, etc.).