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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
廢液壓油再生新工藝及設(shè)備
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
液壓油是潤(rùn)滑油中一類(lèi)高價(jià)值的油品，由于使用中受到污染，將會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害，一定時(shí)間內(nèi)必須更換。本項(xiàng)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(jìn)的陶瓷膜分離技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了廢液壓油再生新工藝及設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域空白。已有眾多企業(yè)使用本項(xiàng)目開(kāi)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(duì)環(huán)境污染大等問(wèn)題，并獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
詳細(xì)介紹：
研究背景及目的：目前石油資源日益緊缺，由石油危機(jī)引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)沖突屢見(jiàn)不鮮，各國(guó)都采取相應(yīng)措施來(lái)節(jié)約寶貴的石油資源。液壓油是液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中用來(lái)傳遞能量的工作介質(zhì)，屬于潤(rùn)滑油中一類(lèi)高價(jià)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(shuō)法：工程領(lǐng)域內(nèi)，凡有機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)合，都可采用液壓傳動(dòng)。液壓油作為液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)，它的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓設(shè)備的故障除了與液壓元件、機(jī)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(guó)國(guó)家流體動(dòng)力協(xié)會(huì)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(guó)每年產(chǎn)生大量的廢潤(rùn)滑油，2010年就產(chǎn)生了484萬(wàn)噸的廢油，而廢液壓油也占到了70萬(wàn)噸，約廢工業(yè)潤(rùn)滑油的一半左右。廢液壓油屬于國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)固體廢棄物，隨意傾倒、燃燒將對(duì)環(huán)境帶來(lái)不可估量的污染，并浪費(fèi)了寶貴的石油資源。其實(shí)廢液壓油并不廢，據(jù)文獻(xiàn)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(guó)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(guò)程中，因?yàn)槭艿焦ぷ鳝h(huán)境等影響，會(huì)產(chǎn)生各種固體和液體污染物。這些污染物如果不及時(shí)去除，將加快設(shè)備的機(jī)械磨損和化學(xué)腐蝕，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命。目前最根本的解決方案是及時(shí)更換液壓油，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)液壓油用到一定程度必須強(qiáng)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(guò)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(guó)廣泛采用的是傳統(tǒng)過(guò)濾法。傳統(tǒng)過(guò)濾法通常采用盲端過(guò)濾，在濾布或?yàn)V芯上會(huì)產(chǎn)生濾餅層，需要及時(shí)清理，不適合連續(xù)化生產(chǎn)。另外，過(guò)濾法對(duì)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(lái)發(fā)展起來(lái)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(diǎn)，廣泛的適用于各個(gè)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(jìn)行，并且是種物理過(guò)程，無(wú)相態(tài)變化、無(wú)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(guó)內(nèi)關(guān)于膜法處理廢油的報(bào)告僅限于有機(jī)膜的研究上。但有機(jī)膜處理廢油時(shí)會(huì)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(wú)機(jī)陶瓷膜相對(duì)有機(jī)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(jī)溶劑；2.機(jī)械強(qiáng)度大，可反向沖洗；3.耐高溫（工作溫度最高可達(dá)800℃）；4.孔徑分布窄, 分離效率高等。但直接采用無(wú)機(jī)陶瓷膜處理廢油存在嚴(yán)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(wú)機(jī)構(gòu)或企業(yè)對(duì)此方法進(jìn)行深入研究。 本作品結(jié)合無(wú)機(jī)陶瓷膜的優(yōu)勢(shì)，深入研究在處理廢液壓油中陶瓷膜過(guò)濾通量的因素，開(kāi)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(dá)80%~90%，并且再生油品質(zhì)高，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。 基本思路： 陶瓷膜在長(zhǎng)時(shí)間處理廢液壓油時(shí)會(huì)存在膜污染嚴(yán)重的現(xiàn)象，導(dǎo)致膜過(guò)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(guò)對(duì)廢液壓油性質(zhì)的研究，找出廢液壓油影響陶瓷膜過(guò)濾以及導(dǎo)致膜污染的關(guān)鍵因素。并針對(duì)膜材料的特性以及整套廢油處理工藝的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)廢液壓油再生新工藝。 本作品在大量的實(shí)驗(yàn)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(guò)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(gè)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(kāi)發(fā)出陶瓷膜法再生廢液壓油的成套裝置，以填補(bǔ)我國(guó)在膜法再生處理廢液壓油領(lǐng)域的空白。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.將無(wú)機(jī)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(lái)的環(huán)境污染以及再生油品質(zhì)不高的問(wèn)題。 2.在廢油處理工藝中加入對(duì)廢液壓油的預(yù)處理工藝以及對(duì)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(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾中廢油對(duì)陶瓷膜組件的污染，并提高再生油過(guò)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(diǎn)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1．如何對(duì)廢液壓油進(jìn)行預(yù)處理，減少在陶瓷膜處理廢油中，廢油對(duì)膜組件的污染以及提高再生油的過(guò)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(guò)程保持高效、低能耗狀態(tài)； 3．如何設(shè)計(jì)反沖裝置，確保陶瓷膜組件在長(zhǎng)時(shí)間處理廢油時(shí)存在的膜污染問(wèn)題，并使再生油品滲透通量保持在一個(gè)較高水平。 4．如何設(shè)計(jì)成套裝置，使之在實(shí)際使用過(guò)程中保證其處理效果佳、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。 技術(shù)指標(biāo): 本作品是以無(wú)機(jī)陶瓷膜為工藝核心處理原件。陶瓷膜的高機(jī)械強(qiáng)度、耐酸堿性適合在油體系中進(jìn)行過(guò)濾，高耐溫性能夠使廢油的粘度降到一個(gè)合適的范圍（溫度60℃~75℃，粘度5~8mPa?s），從而實(shí)現(xiàn)再生油通量的顯著提升。通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)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(dá)到75%以上）、無(wú)污染（不存在化學(xué)試劑）、能耗低（物理過(guò)程、油品無(wú)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(diǎn)。

作品圖片

  • 廢液壓油再生新工藝及設(shè)備
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作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、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(duì)環(huán)境造成巨大危害同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的石油資源。廢液壓油再生一直是國(guó)際上的難題，一種環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的廢液壓油再生工藝及裝置的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。 基本思路：針對(duì)廢液壓油再生技術(shù)的難點(diǎn)以及對(duì)廢油成分的理化分析，并結(jié)合陶瓷膜分離特點(diǎn)，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(guò)對(duì)各單元進(jìn)行了反復(fù)的研究、試驗(yàn)、優(yōu)化操作參數(shù)、系統(tǒng)集成，開(kāi)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(diǎn)： 1.將無(wú)機(jī)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(lái)的環(huán)境污染以及再生油品質(zhì)不高的問(wèn)題。 2.在廢油處理工藝中加入對(duì)廢液壓油的預(yù)處理工藝以及對(duì)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(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾中廢油對(duì)陶瓷膜組件的污染，并提高再生油過(guò)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(diǎn)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.如何對(duì)廢液壓油進(jìn)行預(yù)處理，減少在陶瓷膜處理廢油中，廢油對(duì)膜組件的污染. 2.如何優(yōu)化操作參數(shù)，使廢油處理過(guò)程保持高效、低能耗狀態(tài)。 3.如何設(shè)計(jì)反沖裝置，減少陶瓷膜組件在長(zhǎng)時(shí)間處理廢油中的膜污染問(wèn)題。 4.如何設(shè)計(jì)成套裝置，使之在實(shí)際使用過(guò)程中保證其處理效果佳、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。 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(jìn)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(diǎn)。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(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染等問(wèn)題。通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 目前，膜技術(shù)再生廢液壓油的研究，國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道大多局限在實(shí)驗(yàn)室研究階段，鮮有工業(yè)化報(bào)道。美國(guó)專(zhuān)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(zhuān)利中沒(méi)有詳細(xì)介紹。國(guó)內(nèi)只有香港正昌科技有限公司公布的一種有機(jī)薄膜技術(shù)處理廢油，但該項(xiàng)目技術(shù)采用的高頻震動(dòng)能耗高，而且所用膜元件為有機(jī)膜平板膜，相比于無(wú)機(jī)陶瓷膜，其機(jī)械強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。 本作品開(kāi)發(fā)出的技術(shù)及裝置具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、操作方便等明顯技術(shù)特點(diǎn)，且再生油通量高、品質(zhì)優(yōu)，處于國(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

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(shí)物、圖片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

使用說(shuō)明：廢液壓油通過(guò)沉降、粗濾、加熱等預(yù)處理工藝后通過(guò)陶瓷膜組件過(guò)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(guò)濾通量。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 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(zhǎng)，能耗低等特點(diǎn)；2.廢油再生過(guò)程中不使用任何化學(xué)試劑，沒(méi)有酸堿、廢渣的排放，對(duì)環(huán)境的影響??；3.陶瓷膜機(jī)械強(qiáng)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(jiǎn)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(dá)到甚至超過(guò)各項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；6.本作品技術(shù)受到國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的鼓勵(lì)。 適應(yīng)范圍：適用于各種規(guī)格的廢液壓油，以及各類(lèi)廢油（潤(rùn)滑油、燃料油等）。 應(yīng)用前景：我國(guó)每年產(chǎn)生約70萬(wàn)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(rùn)滑油再生裝置，該裝置年處理量達(dá)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(wàn)元的利潤(rùn)，同時(shí)也可以帶來(lái)巨大的社會(huì)效益。

同類(lèi)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(guò)濾。在化學(xué)精制過(guò)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(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。傳統(tǒng)過(guò)濾法在濾布或?yàn)V芯上會(huì)產(chǎn)生濾餅層，需要及時(shí)清理或者更換濾芯，不適合連續(xù)工作，過(guò)濾精度低，處理后的油品質(zhì)差。 二、改進(jìn)的過(guò)濾法廢油再生工藝 近年來(lái)，過(guò)濾法再生廢液壓油工藝得到了較大改進(jìn)，包括高精度濾芯過(guò)濾技術(shù)、靜電過(guò)濾技術(shù)、離心過(guò)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(guó)專(zhuān)利CN20173091U、CN1546198A、CN101907115A公布了一些用于液壓油凈化的過(guò)濾系統(tǒng)。這些過(guò)濾系統(tǒng)主要依賴(lài)于濾芯的過(guò)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(guó)專(zhuān)利CN11205811、CN1072949、CN86107465公布了通過(guò)添加絮凝劑來(lái)凈化廢油的方法。這些方法流程簡(jiǎn)單、操作方便，其產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于化學(xué)精制法，但絮凝劑消耗量大且無(wú)法回收。 另外，有文獻(xiàn)報(bào)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(duì)環(huán)境無(wú)污染。但是此法同樣存在工藝復(fù)雜、能耗高等不足。 中國(guó)專(zhuān)利CN101259378A公布了一種有機(jī)薄膜技術(shù)——偉思超頻震動(dòng)薄膜過(guò)濾來(lái)處理廢油，取得了較好的效果。但該項(xiàng)目技術(shù)采用的高頻震動(dòng)能耗高，而且所用膜元件為有機(jī)膜平板膜。這兩個(gè)專(zhuān)利都使用的是有機(jī)膜，相比于無(wú)機(jī)陶瓷膜，其機(jī)械強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。 美國(guó)專(zhuān)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(zhuān)利中沒(méi)有詳細(xì)介紹，也沒(méi)有解決長(zhǎng)時(shí)間處理廢油存在的膜污染問(wèn)題。 目前，膜技術(shù)再生廢液壓油的研究，國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道大多局限在實(shí)驗(yàn)室研究階段，鮮有工業(yè)化報(bào)道。本作品是以無(wú)機(jī)陶瓷膜為工藝核心處理原件，通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)與操作參數(shù)的優(yōu)化，該工藝對(duì)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(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
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