РЕГЕНЕРАЦИЯ МАСЕЛ

РЕГЕНЕРАЦИЯ МАСЕЛ, восстановление первоначальных свойств отработанных смазочных масел. Различают полную Р. м., после к-рой смазочное масло приобретает все свои первичные свойства, и частичную регенерацию, обеспечивающую восстановление только нек-рых свойств. Все масла, утратившие в процессе работы нек-рые свои свойства, могут быть восстановлены, но технологический процесс восстановления и качество получаемого масла зависят от происшедших в масле физико-химических изменений. Смазочные масла, в зависимости от условий работы, подразделяют на 3 группы: индустриальные масла; масла с горячих установок; масла, применяемые в двигателях внутреннего сгорания. Индустриальные масла, употребляемые в проточных системах смазки, во время работы не претерпевают серьёзных изменений, а только загрязняются различными посторонними примесями, напр. водой, металлическими частицами, пылью, песком и т. п. Первоначальные свойства этих масел можно восстанавливать отстаиванием и фильтрованием. Масла с горячих установок (трансформаторные, турбинные и компрессорные) во время работы подвергаются окислению, вследствие чего в них накапливаются различные углеродистые соединения. Для восстановления первоначальных свойств этих масел их необходимо обрабатывать кислотами, щелочами или отбеливающими землями (тонкораспылённые породы, имеющие пористое строение), чтобы удалить продукты окисления, а после этого подвергать фильтрации. Масла для смазки двигателей внутреннего сгорания претерпевают наиболее глубокие физико-химические изменения. Они обводняются за счёт конденсации водяных паров, загрязняются пылью, песком, частицами нагара (кокса), смываемыми с колец и поршней двигателя, частицами металла, попадающими в масла вследствие износа деталей двигателя. Высокие темп-ры, к-рые испытывает масло, вызывают его термическое разрушение, а соприкасающийся с маслом кислород воздуха создаёт условия для образования различных кислот и смол, к-рые, при дальнейшем окислении, превращаются в асфальтены, карбены и карбоиды, частично выпадающие в виде осадков, а большей частью остающиеся в масле. Наконец, масло, находящееся в картерах карбюраторных двигателей, разжижается попадающим в него топливом, изменяется и теряет свои качества. Вследствие разнообразных изменений, происходящих в маслах этой группы, восстановление их первоначальных свойств осуществляется предварительным отстаиванием от грубых загрязнений, отгонкой горючего, обработкой отбеливающими землями и, наконец, фильтрацией.

Масла для смазки дизельных и газогенераторных двигателей не разжижаются топливом, но подвергаются сильным внутренним изменениям за счёт образования различных углеродистых соединений. Для их Р. м. нужна глубокая обработка отбеливающими землями или серной кислотой с последующей фильтрацией. Р. м. может обеспечить получение качественного масла только в том случае, если сбор и хранение отработанных масел ведут раздельно не только по сортам и маркам, но и в зависимости от типа двигателя, в к-ром оно отработалось, а также и степени его загрязнения. Отработанные масла, загрязнённые нигролом и консистентными смазками (солидолом, консталином и др.), нельзя восстанавливать обычными методами регенерации.

Отработанные масла из тракторов и автомобилей обычно сливают в пунктах заправки, в ремонтных мастерских, в полевых станах и т. д. Во всех этих пунктах для слива масла необходимо иметь чистый инвентарь: вёдра с носиком и крышкой, противни-тазы, бидоны с крышкой, металлические бочки, воронки с металлической сеткой или редким полотном. Тёплое масло из картеров выпускают в ведро или противень, а потом его переливают через воронку с сеткой или полотном в бидон или бочку, предназначенные для хранения масла данной марки, не допуская дальнейшего загрязнения. Хранить отработанные масла надо в сухом, чистом, закрытом помещении в спец. баках-отстойниках, резервуарах или бочках, отдельно для каждой группы или марок масел. Баки или бочки д. б. закрытые и снабжены трубами для налива и слива масла, а также спускным краном (в нижней части) для спуска отстоя - воды и грязи.

Отстаивание отработанных масел применяется для удаления механических примесей и воды, находящихся в масле. Скорость оседания механических примесей зависит от их размеров и удельного веса, а также от вязкости масла. С повышением темп-ры вязкость масла уменьшается; вследствие этого увеличивается скорость оседания механических примесей. При темп-рах 75 - 80° скорость оседания наибольшая; при дальнейшем повышении темп-ры происходит взмучивание масла вследствие испарения содержащейся в нём воды, что нарушает процесс оседания. Для отстаивания масла пользуются баками-отстойниками (рис. 1), в к-рых масло нагревают до 70 - 80° паром, проходящим по змеевику, или электронагревателем. Когда масло нагреется до этой темп-ры, подачу пара прекращают и дают маслу отстаиваться от 6 до 30 час. (в зависимости от степени загрязнения и обводнения). Во время отстаивания нельзя доливать масло в отстойник, т. к. это вызывает взмучивание масла. Для проверки чистоты отстоявшегося масла каплю его наносит на стекло и рассматривают её на свет. Наличие мути указывает, что в масле имеется вода, а наличие различных тёмных включений - на присутствие механических примесей.

Рис. 1. Баки-отстойники: а - с электроподогревом; б - с паровым подогревом; 1 - отстойник; 2 - паровой змеевик; 3 - электронагреватель; 4 - воронка с сеткой; 5 - спуск отстоя; 6 - выход масла

Фильтрование имеет целью удалить из масла различные нерастворимые примеси. Фильтрующим материалом могут служить: металлическая сетка, задерживающая крупные механические примеси, полотно, сукно, войлок, асбест, бумага различных сортов, задерживающая почти все нерастворимые в масле примеси, активированный уголь и т. п. Масло, проходя через капиллярные каналы фильтрующего материала, оставляет в них механические примеси. Скорость фильтрации зависит от вязкости масла, пористости и толщины фильтрующего слоя материала, а также от давления. Чем больше давление и пористость фильтрующего материала, тем скорее происходит фильтрация. С увеличением вязкости масла процесс идёт медленнее. Выбор фильтрующей среды зависит от характера удаляемых примесей: чем мельче примеси тем более плотной д. б. фильтрующая среда. Имеются след. установки: фильтр-регенератор ЦИАМ, регенератор Регот-мас-120, различные суперфильтры и др. Распрос транена фильтрация масла фильтрпрессом (рис. 2), имеющим металлические прямоугольные рамы и плиты, на к-рые накладывают полотно и бумагу, с последующим сжатием винтом. В верхней части имеется отверстие, через к-рое поступает масло. На поверхности плит сделаны вертикальные и горизонтальные бороздки для стока отфильтрованного масла. Отстоенное и нагретое до 80 - 85° отработанное масло насосом нагнетают в отверстие 4, из к-рого оно проходит через бумагу и полотно, а механические примеси, асфальтово-смолистые и др. вещества остаются на поверхности бумаги. Отфильтрованное масло вытекает в жёлоб и поступает в приёмник. По мере образования на бумаге осадка необходимо увеличивать давление подаваемого масла, доводя его при ручном насосе до 3 атм., а при механическом насосе - до 4 - 5 атм. Когда фильтрация при таком давлении начинает протекать медленно, необходимо перезарядить фильтрпресс, т. е. очистить рамы и плиты, промыть керосином полотно и положить новую бумагу.

Рис. 2. Схема фильтрпресеа: 1 - плита; 2 - рама; 3 - бумага и полотно; 4 - отверстие для поступающего масла; 5 - верхнее отверстие рамы; 6 - бороздки; 7 - нижнее отверстие плиты; 8 - отверстие для отвода отфильтрованного масла

Обработка масла отбеливающими землями даёт возможность удалить из масла углеродистые образования (смолы, органические кислоты, асфальтены, карбены и т. п.). Отбеливающая земля, подобно губке, способна вбирать (адсорбировать) соприкасающиеся с ней вещества. Основными составными веществами отбеливающих земель считаются соли алюминия и кремнезёма. Способность поглощать вещества зависит не от хим. состава земли, а от её физ. состояния: пористости, тонкости помола, влажности и т. п. Очистку масла отбеливающими землями производят контактированием или перколяционным фильтрованием. При контактировании тонкоизмельчённую отбеливающую землю влажностью 5 - 10% в количестве 3 - 10% веса масла всыпают в очищаемый продукт и в течение 30 - 60 мин. перемешивают, причём лучшие результаты получаются, когда масло нагрето до 90 - 250°. После перемешивания масло фильтруют для удаления отбеливающей земли. Перколяционное фильтрование заключается в пропускании подогретого масла через слой отбеливающей земли. Отбеливающие земли широко распространены повсюду, поэтому, чтобы избежать излишних перевозок, необходимо пользоваться местными месторождениями земель. При отыскании залежей отбеливающих земель следует руководствоваться след. признаками. Пласт отбеливающей земли обычно бывает резко очерчен и по своему цвету отличается от соседних пластов. Цвет отбеливающих земель различный с разнообразными оттенками (зеленоватым, голубоватым, синеватым, коричневатым, желтоватым и пр.). На ощупь такие земли бывают в большей или меньшей степени жирными, похожими на мыло, и при лёгком растирании между пальцами образуют мелкий мягкий порошок. При замешивании с водой большинство земель даёт пластическую, легко формующуюся массу. Обработку серной кислотой применяют для Р. м., сильно изменивших свой состав в процессе работы. Серная кислота активно действует на ряд нежелательных примесей, разрушая их и образуя тяжёлый вязкий осадок - кислый гудрон. При регенерации отработанное масло, подогретое до 30 - 50°, в течение 30 - 40 мин. перемешивают с серной кислотой, к-рой добавляют 3 - 8% веса масла. Степень очистки зависит от характера изменений, к-рые претерпело масло, степени его загрязнения, количества кислоты, её концентрации, длительности перемешивания, темп-ры масла и т.д.

Рис. 3. Схема установки ВИМЭ-2

Наиболее распространена регенерационная установка ВИМЭ-2 (рис. 3). Насос 1 подаёт масло через сетчатый фильтр 2 в теплообменник 3, откуда масло через змеевик 4 - 5 поступает в трубчатую печь 6, нагревается и переходит в эвапаратор 7, где отделяются содержащиеся в масле топливо и вода. Масло, освобождённое от топлива и воды, стекает в смесительный бачок 8, где оно смешивается с отбеливающей землёй. Полученная смесь насосом подаётся в фильтрпресс 9 для отделения всех примесей. Процесс регенерации идёт непрерывно. Производительность установки 20 - 25 кг/час. Регенерированное масло по своим физико-механическим свойствам приобретает свойства свежего масла. По той же схеме работает установка РМ-30, имеющая вместо электропечи огневой подогрев.

В МТС для отгона топлива широко применяют упрощенную установку ВИМЭ-Б (рис. 4). В бак 1 наливают воду, а в бак 2 отстоенное или профильтрованное отработанное масло. Оба бака нагреваются от топки 3. Водяной пар, образующийся в баке 7, перегревается в змеевике 4 и по трубке 5, имеющей мелкие отверстия, поступает в бак 2. Чтобы масло не пригорало у стенок бака, его перемешивают. Пары воды и топлива уходят по трубе 6 и поступают в охлаждаемый водой змеевик 7, где они конденсируются и вытекают в ведро 8. Выпаривание топлива продолжают до тех пор, пока термометр, находящийся в кармане 9, не покажет нужную темп-ру: для масел с автомобильных двигателей 200 - 210°, а для масел с тракторных двигателей 290 - 300°. Тогда подачу пара в бак 2 прекращают, масло для подсушки выдерживают в баке 10 - 15 мин. и выпускают через кран 11. Бак 2 снабжён двумя предохранительными клапанами 12 и 13. При пользовании установкой ВИМЭ-Б отработанное масло необходимо предварительно подвергать отстаиванию, чтобы удалить воду, иначе при нагревании в баке 2 масло будет вспениваться и перебрасываться вместе с топливом в змеевик. Вентиль 10 перед началом работы д. б. закрыт, чтобы избежать обводнения масла. Впускать пар в бак 2 можно только тогда, когда темп-pa масла будет не ниже 120 - 130°. Масло, регенерированное на установке ВИМЭ-Б, имеет тёмный цвет, т. к. содержит растворённые углеродистые соединения. Для использования такое масло смешивают со свежим в соотношении 1:1. Для полного восстановления первоначальных свойств масло, после отгона топлива на установке ВИМЭ-Б, надо смешать с отбеливающей землёй и подвергнуть фильтрации на ручном фильтрпрессе, к-рый выпускается рядом заводов для использования в МТС.

Рис. 4. Установка ВИМЭ-Б

Совет Министров СССР и ЦК КПСС в 1953 г. в постановлении "О мерах по дальнейшему улучшению работы машинно-тракторных станций" обязал Министерство нефтяной промышленности организовать, начиная с 1954, на своих предприятиях Р. м. для с. х-ва и в связи с этим с 1955 освободить МТС и совхозы от регенерации отработанных масел.

Но независимо от того, где будет осуществляться Р. м., руководящие работники МТС и совхозов должны знать основы регенерации, принципы работы регенерационных установок, должны уметь правильно организовать сбор и хранение отработанных масел, т. к. от этого во многом будет зависеть качество восстановленных масел (См. Топливное хозяйство).

Литература: Кап А. и Косякин А., Регенерация масел на предприятии (Организация и ведение хозяйства), М.-Л., 1948; их же, Старение и регенерация минеральных масел, М,-Л., 1946; Лосиков Б., Физико-химические основы регенерации масел, 2 изд., М.-Л., 1945; Руководство по монтажу и обслуживанию установки ВИМЭ-2 для регенерации отработанных масел, 3 изд., М.-Л., 1950; Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов, М.-Л., 1947.