Tái chế dầu nhờn thải - Tác Giả Trần Thị Hương Thảo

Chia sẻ: Dương Văn Dũng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

449
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'tái chế dầu nhờn thải - tác giả trần thị hương thảo', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tái chế dầu nhờn thải - Tác Giả Trần Thị Hương Thảo

MỤC LỤC Mở đầu phần i: Tổng quan lý thuyết về dầu nhờn Chương I : Giới Thiệu Chung Về Dầu Nhờn I.1. Lịch sử phát triển của dầu nhờn I.2. Tầm quan trọng của dầu nhờn I.3. Chức năng của dầu nhờn I.4. Các tính chất sử dụng của dầu nhờn CHƯƠNG II : TÍNH CHẤT ĐẶC CHƯNG CỦA DẦU NHỜN II.1 chỉ số độ nhớt II.2 điểm chớp cháy II.3 điểm rót chảy II.4 độ a_xit tổng Chương III: Tính Năng Sử Dụng và Các Phép Thử Tính Năng Của Dầu Nhờn. III.1. Tính năng sử dụng của dầu nhờn III.2. Các phép thử tính năng của dầu nhờn Phần II:Phương pháp tái sinh dầu nhờn Chương I: Cơ Sở Lý Thuyết phương pháp tái sinh I.2. Nguyên nhân làm thay đổi tính chất dầu nhờn I.3. Bản chất của quá trình tái sinh dầu nhờn thải I.4. Các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải I.5. Đánh giá các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải I.6. Các phát minh trong lĩnh vực tái sinh dầu nhờn I.7. Tình hình tái sinh dầu nhờn thải ở Việt Nam Kết luận
MỞ ĐẦU . Theo thông kê năm 1997, toàn thế giới Chúng ta biết rằng: với bất kỳ một cơ thể sống nào muốn sống và hoạt động được thì nh ất thi ết ph ải có nguồn thức ăn để nuôi cơ thể. Đối với các trang thiết bị máy móc, động cơ cũng vậy, dầu nhờn chính là nguồn "th ức ăn" không th ể thi ếu và rất cần thiết cho chúng và cho một nền công nghiệp hóa hiện đ ại hóa trên toàn thế giới. Và từ thuở xa xưa, các bậc thiên tài đã nghiên c ứu và đúc kết nghiên cứu của mình một cách ngắn gọn, song rất hàm xúc dưới dạng ca dao tục ngữ lưu truyền cho đến ngày nay, đó là: " Không bôi trơn thì không đi được". Với câu nói trên, chúng ta đã nhận ra được vai trò và tầm quan trọng không thể thiếu của dầu nhờn trong quá trình hoạt động của các loại máy móc thiết bị và động cơ cũng như ý nghĩa và mục đích sử dụng dầu nhờn. Hơn thế nữa, ngày nay chúng ta đang sống trong thời đại của khoa học và công nghệ, với nền công nghiệp hiện đại ngày càng phát triển và xâm nhập vào mọi hang cùng ngỏ hẻm trên toàn thế giới cũng như xu hướng quốc tế hóa đời sống kinh tế diễn ra mạnh mẽ trên toàn cầu thì dầu nhờn đòi hỏi cần phải được nghiên cứu nhiều hơn để cho ra nhiều chủng loại dầu nhờn khác nhau với số lượng và chất lượng ngày càng đáp ứng được nhu cầu sử dụng hiện naysử dụng mỗi năm gần 40 triệu tấn dầu nhờn, trong đó có 60% là dầu nhờn động cơ. Khu vực sử dụng nhiều dầu nhờn nhất là Châu Âu 34%, Châu á 28%, Bắc Mỹ 25%, còn các khu vực khác chiếm 13%. Với các nước khu vực Châu á - Thái Bình Dương, hằng năm, sử dụng 8 triệu tấn. Tăng trưởng hằng năm là từ
5 - 6%. Đứng đầu là Nhật Bản với 29.1%, tiếp theo sau là Trung Quốc 26%, ấn Độ 10%, Hàn Quốc 8%, úc 5%, Thái Lan 4.6%, Inđonesia 4.5%, Malaysia 1.8% và Việt Nam chúng ta khoảng 1.5%. Cụ thể, hàng năm thị trường Việt Nam tình hình tiêu th ụ khoảng 110.000 - 120.000 tấn dầu nhớt các loại. Nhu cầu tiêu thụ của Việt Nam trong những năm qua cụ thể như sau [13-trang 176, 15 - trang 117]: Bảng 1: Nhu cầu dầu nhờn Việt Nam (ngàn tấn). Mức tiêu thụ (tấn) Năm 1992 54.000 1993 65.000 1994 72.000 1995 85.000 2000 141.000 207.000 (dự báo) 2005 316.000 (dự báo) 2010 Như vậy, với một nước đang phát triển như nước ta thì với số li ệu vừa nêu trên thì không phải là một con số khiêm tốn. Và toàn b ộ lượng dầu đã sử dụng này là do nước ta nh ập từ nước ngoài d ưới d ạng d ầu nhờn gốc và phụ gia về tự pha chế hoặc dầu nhờn thành phẩm. Và hầu như là toàn bộ lượng dầu nhờn sau khi sử dụng thì l ại b ị th ải tr ực ti ếp ra ngoài môi trường. Đây quả thật là một sự lãng phí rất lớn về mặt kinh t ế, bởi vì, dầu nhờn thải hoàn toàn có thể là một nguồn nguyên tốt cho việc tái sử dụng lại. Hơn thế nữa, việc thải dầu nhờn trực tiếp ra ngoài môi trường lại gây nên sự ô nhiễm môi trường rất lớn, trong khi hiện nay chiến lượt "bảo vệ môi trường" và khẩu hiệu "trái đất là đ ại gia đình" là nhiệm vụ vô cùng quan trọng và bức xúc của toàn
nhân loại, bởi lẽ nó là những việc làm để bảo tồn và phát tri ển b ền vững “cái nôi của con người". Đứng trước hai vấn đề như vậy thì việc tái sinh dầu nhờn nh ất thiết là cần phải được nghiên cứu sao cho phù hợp với tình hình cụ th ể của nước ta và được áp dụng nhanh chóng vào trong th ực t ế đ ể không những tiết kiệm được đáng kể nguồn nguyên liệu, tiết kiệm kinh tế mà còn gốp phần giải quyết nạn ô nhiễm môi trường, một vấn đề bức xúc của thế kỷ 21. Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp và công nghệ tái sinh dầu nhờn khác nhau dựa trên các thiết bị phức tạp như : xử lý bằng hóa chất, chưng cất chân không, trích ly và hydro hóa làm s ạch. T ất c ả những phương pháp tái sinh dầu nhờn hiện đại đều cho ra d ầu nh ờn hoàn toàn có thể thay thế dầu nhờn gốc ban đầu. Tuy nhiên nó đòi h ỏi ph ải có chi phí xây dựng dây chuyền tái sinh lớn, kỹ thuật cao và công ngh ệ ph ức tạp. Từ trước đến nay, việc tái sinh dầu nhờn ở Việt Nam vẫn đ ươc thực hiện bằng các phương pháp đơn giản và cũng chưa có một quy mô hoàn chỉnh cho việc tái sinh dầu nhờn. Đứng trước tình hình đó, với đề tài này em tiến hành nghiên cứu phương pháp tái sinh dầu nh ờn thải với công nghệ đơn giản, rẻ tiền và gop phần hạn chế ô nhiễm môi trường do dầu ́ nhờn thải gây ra đồng thời đem lại hiệu quả kinh t ế cao phù h ợp v ới tình hình đất nước ta hiện nay. CHƯƠNG I : giơi thiệu chung về dầu nhờn I.1 lịch sử phát triển của dầu nhờn Cách đây 100 năm, thậm chí con người vẫn chưa có khái niệm về dầu nhờn. Tất cả các máy móc lúc bấy giờ đều được bôi trơn bằng dầu mỡ lợn và sau đó dùng dầu ôliu. Khi dầu ôliu khan hiếm thì người ta chuyển sang sử dụng các loại dầu thảo mộc khác. Ví dụ: Để bôi trơn cọc sợi máy dệt người ta sử dụng đến dầu cọ Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, sản phẩm chủ yếu tại các nhà máy
chế biến dầu mỏ là dầu hỏa, phần còn lại là mazut (chiếm 70 – 90 %) không được sử dụng và coi như bỏ đi. Nhưng khi ngành công nghiệp dầu mỏ phát triển thì lượng cặn mazut càng ngày càng lớn, buộc con người phải nghiên cứu để sử dụng nó vào mục đích có lợi. Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ pha thêm vào dầu thảo mộc hoặc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo ra dầu bôi trơn, nhưng chỉ ít lâu sau người ta đã biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo ra dầu nhờn - Năm 1870 ở Creem ( Nga ), tại nhà máy Xakhanxkiđơ bắt đầu chế tạo được dầu nhờn từ dầu mỏ, nhưng chất lượng thấp. Nhà bác học người Nga nổi tiếng D.I.Mendeleev chính là một trong những người chú ý đầu tiên đến vấn đề dùng mazut để chế tạo ra dầu nhờn. - Năm 1870 – 1871, Ragorzin đã xây dựng một xưởng thí nghiệm dầu nhờn nhỏ. - Năm 1876 – 1877, Ragorzin xây dựng ở Balakhan nhà máy chế biến dầu nhờn đầu tiên trên thế giới có công suất 100.000 put/năm. Nhà máy này đã sản xuất được bốn loại dầu nhờn: dầu cọc sợi, dầu máy, dầu trục cho toa xe mùa hè và mùa đông. - Các mẫu dầu nhờn của Ragorzin đã được mang đến triển lãm quốc tế Pari năm 1878 và đã gây được nhiều hấp dẫn đối với chuyên gia các nước. Phát huy kết quả đó, năm 1879, Ragorzin cho xây dựng ở Conxtantinôp nhà máy thứ hai chuyên sản xuất dầu nhờn để xuất khẩu. Chính Mendeleep cũng đã làm việc ở các phòng thí nghiệm và những phân xưởng của nhà máy này vào những năm 1880 – 1881. Dưới sự chỉ đạo
trực tiếp của ông, nhiều cơ sở khoa học của ngành sản xuất dầu nhờn đã được xây dựng và chỉ trong vòng mấy năm sau đó, ngành chế tạo dầu nhờn đã thực sự phát triển và đánh dấu một bước ngoặt trong lịch sử chế tạo chất bôi trơn. - Các tác phẩm nghiên cứu của nhà bác học Nga nổi tiếng N.P.Petrop đã tạo điều kiện để dầu nhờn được sử dụng rộng rãi hơn. Trong các tác phẩm của mình, ông đã nêu lên khả năng có thể dùng hoàn toàn dầu nhờn thay thế cho dầu thảo mộc và mỡ thực vật, đồng thời nêu lên những nguyên lý bôi trơn… - Cùng với những tiến bộ khoa học không ngừng, con người đã xây dựng được những tháp chưng cất chân không hiện đại thay thế cho những nhà máy chưng cất cũ kỹ, đây là bước phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dầu mỏ. - Chúng ta đang sống trong thời đại khoa học và công nghệ, nền công nghiệp hiện đại đã và đang xâm nhập vào mọi hang cùng, ngõ hẻm trên thế giới và xu hướng quốc tế hóa nên đời sống kinh tế cũng ngày càng phát triển mạnh mẽ. Tất cả những đặc điểm nêu trên của thời đại đã đặt ra một nhiệm vụ hết sức to lớn cho các quốc gia là phải xây dựng được một nền công nghiệp dầu mỏ hiện đại, đáp ứng và thỏa mãn các nhu cầu ngày càng tăng của nền kinh tế thế giới I.2 chức năng của dầu nhờn Dầu nhớt phân cách các bề mặt chuyển động nên có chức năng làm giảm ma sát và mài mòn, làm mát máy. Dầu nhớt còn bảo vệ các bề mặt kim loại không bị ăn mòn. Đối với dầu nhớt động cơ, các chất cặn bẩn sinh ra trong quá trình vận hành của động cơ được dầu nhớt tẩy sạch khỏi các bề mặt kim loại và được giữ lơ lững trong dầu để làm sạch động cơ. Dầu nhớt động cơ còn làm kín giữa pít-tông và xi-lanh để giữ áp suất khí cháy trong buồng đốt và chận các khí cháy lọt xuống các-te.
I.3 CÁC TINH CHẤT SỬ DỤNG CỦA DẦU NHƠN ́ bảo vệ hiệu quả hơn và chúng ta cũng không phải thay nhớt th ường xuyên Trong động cơ, dầu nhờn có nhiều tác dụng như giảm ma sát giữa hai bộ phận tiếp xúc trực tiếp với nhau, giải nhiệt làm mát, làm kín, chống ăn mòn. Tuy nhiên, tác dụng cơ bản nhất của nó vẫn là giảm ma sát nên độ nhớt là chỉ tiêu có ảnh hưởng quan trọng nh ất đến ch ất lượng c ủa mộ t sản phẩm dầu nhờn thương mại. Tính chất đặc trưng Độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ. Khi ở nhiệt độ cao, độ nhớt giảm và ngược lại. Dầu có độ nhớt thấp dễ di chuyển hơn so với dầu có độ nhớt cao. Ngoài ra, do trọng lượng của các phân tử cấu thành nên dầu
nhờn có liên quan trực tiếp đến độ nhớt của nó nên người ta thường gọi thành dầu nặng hay dầu nhẹ. Dầu nhẹ dùng để chỉ loại có độ nhớt thấp, dầu nặng chỉ dầu có độ nhớt cao. Trên thực tế, dầu nhẹ dễ bơm và luân chuyển qua động cơ nhanh hơn. Ngược lại, dầu nặng thường có độ nhớt cao, di chuyển chậm hơn nên có áp suất cao hơn nhưng lưu lượng dầu qua bơm lại thấp hơn 1.3.1 Dầu nhớt tổng hợp. Synthetic Dầu nhờn sản xuất từ dầu mỏ vẫn chiếm ưu thế do nó có những ưu điểm như: công nghệ sản xuất dầu đơn giản, giá thành rẻ. Nhưng ngày nay, để đáp ứng yêu cầu cao của dầu nhờn bôi trơn, người ta bắt đầu quan tâm đến dầu tổng hợp nhiều hơn. Dầu tổng hợp là dầu được tạo ra bằng các phản ứng hóa học từ những hợp chất ban đầu, do đó nó có những tính chất được định ra trước. Nó có thể có những tính chất tốt nhất của dầu khoáng, bên cạnh nó còn có các tính chất khác đặc trưng như là: không cháy, không hòa tan lẫn trong nước. Ưu điểm của dầu tổng hợp là có khoảng nhiệt độ hoạt động rộng từ -55°C đến 320°C, có độ bền nhiệt lớn, có nhiệt độ đông đặc thấp, chỉ số độ nhớt cao… Chính những ưu điểm này mà dầu tổng hợp ngày càng được sử dụng nhiều, nhất là trong các động cơ phản lực. 1.3.2 Dầu nhớt Synthetic = Tốt nhưng đắt . Nhớt Synthetic (nhớt tổng hợp) là loại nhớt rất hữu hiệu trong việc kéo dài tuổi thọ máy . Nhớt này ĐẮT hơn , nhưng dĩ nhiên cũng tốt hơn rất nhiều so với các lọai nhớt phổ thông vốn là nhớt khóang vật (mineral oil). Vận hành với nhớt Synthetic các linh kiện trong máy sẽ được CHƯƠNG II . Tính chất đặc chưng của dầu nhờn Một dầu nhớt thành phẩm được đặc trưng bằng những tính chất lý hóa cơ bản như sau : - độ nhớt - chỉ số độ nhớt
- điểm chớp cháy - điểm rót chảy - độ kiềm tổng - độ a-xít tổng 2.1 Độ nhớt : là đặc trưng cho tính kháng chảy của dầu nhớt. Dầu nhớt càng đặc thì càng khó chảy và ngược lại. Hình .1 Độ nhớt được đo bằng hai phương pháp : động lực (Hình 2) và động học (Hình 3). Độ nhớt động lực là số đo lực cần thiết để làm trượt một lớp dầu trên một lớp dầu khác. Đơn vị thường dùng là centiPoise (cP = mPa.s). Độ nhớt động học được đo qua thời gian để một thể tích chuẩn của dầu nhớt chảy qua một ống chuẩn ở một nhiệt độ chuẩn, thường là 40oC và 100oC. Đơn vị thường dùng là centiStokes (cSt = mm2/s). Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm và ngược lại. Hình 2 Hình 3 Chỉ số độ nhớt (VI) : là đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ
đối với độ nhớt. Dầu nhớt có VI càng cao thì độ nhớt của nó càng ít thay đổi theo nhiệt độ. VI tùy thuộc bản chất của dầu nhớt. Dầu gốc khoáng có VI thấp hơn dầu tổng hợp. Có thể làm tăng VI của dầu nhớt bằng cách dùng một loại phụ gia đặc biệt. 2.2 Điểm chớp cháy : là nhiệt độ thấp nhất dưới áp suất khí quyển mà hơi dầu sẽ chớp cháy khi gặp ngọn lửa (Hình 4). Điểm chớp cháy cốc hở dùng để đánh giá nguy cơ cháy của dầu nhớt khi tồn trữ, đong rót; điểm chớp cháy cốc kín dùng để đánh giá tình trạng của dầu nhớt khi đang sử dụng trong máy móc. Đối với cùng một loại dầu nhớt, điểm chớp cháy cốc hở cao hơn điểm chớp cháy cốc kín từ 15 đến 20oC. Hình 4 2.3 Điểm rót chảy : là nhiệt độ thấp nhất mà dầu nhớt còn có thể rót chảy được. Đây là đặc trưng cho tính chảy của dầu nhớt ở nhiệt độ thấp, rất quan trọng đối với các nước ôn đới vào mùa đông khi xe hoặc thiết bị làm việc ngoài trời phải khởi động trong thời tiết giá lạnh. (Hình 5)
Hình 5 Độ kiềm tổng : là số đo độ kiềm của dầu nhớt động cơ, tính bằng đơn vị mgKOH/g. Độ kiềm này là do các phụ gia có tính kiềm được pha vào dầu nhớt động cơ để trung hòa các a-xít sinh ra trong quá trình động cơ đốt cháy nhiên liệu và để tẩy rửa làm sạch động cơ. Tùy theo chất lượng nhiên liệu sử dụng (hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu) mà phải chọn loại dầu nhớt có độ kiềm tổng thích hợp để đảm bảo chống ăn mòn và làm sạch tốt cho động cơ. Hàm lượng lưu huỳnh càng cao thì độ kiềm tổng của dầu nhớt phải càng lớn. 2.4 Độ a-xít tổng : là số đo độ a-xít của dầu nhớt do các thành phần ô-xi hóa của dầu nhớt trong quá trình sử dụng, đơn vị là mgKOH/g. Các loại dầu nhớt công nghiệp (dầu thủy lực, dầu bánh răng, …) thường được sử dụng trong thời gian dài, do đó độ a-xít sẽ tăng dần cùng với mức độ biến chất của dầu. Khi độ a-xít vượt quá một mức giới hạn thì phải thay dầu để ngăn chận ăn mòn và đảm bảo tính năng CHƯƠNG III: Tính Năng Sử Dụng và Các Phép Thử Tính Năng Của Dầu Nhờn III.1. Tính năng sử dụng của dầu nhờn 3.1.1 Tác dụng bôi trơn • Trước tiên, dầu nhớt có tác dụng bôi trơn, giúp cho piston di chuyển lên xuống một cách nhẹ nhàng, êm ái trong lòng xilanh. Động cơ được cấu thành từ rất nhiều các chi tiết kim loại như piston, trục cam, xupáp... Khi động cơ vận hành, lực ma sát giữa các bộ phận này với nhau là rất lớn. Hệ thống bơm sẽ phun dầu
nhớt vào mọi ngóc ngách bên trong động cơ để tạo thành lớp đệm trơn trên bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết, làm giảm lực ma sát và tăng hiệu suất vận hành. Đồng thời, việc hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa các chi tiết giúp giảm thiểu sự mài mòn các bề mặt kim loại, có tác dụng bảo vệ và tăng tuổi thọ của động cơ. 3.1.2 . Tác dụng làm mát Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu là rất lớn. Nhờ quy trình luân chuyển liên tục, dầu nhớt sẽ có tác dụng làm mát, tránh được tình trạng động cơ bị quá nhiệt hay cháy piston. 3.1 3. Tác dụng làm kín Khi động cơ vận hành, dầu nhớt như một lớp đệm mềm không định hình bịt kín khe hở giữa piston và thành xilanh để áp suất sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu không bị thất thoát. 3.1.4. Tác dụng làm sạch Quá trình đốt cháy nhiên liệu đương nhiên sẽ sản sinh ra muội đọng lại trong động cơ, tác dụng tiếp theo của dầu nhớt chính là cuốn trôi và làm sạch những muội bám này. 3.1.5. Tác dụng chống gỉ Bề mặt của các chi tiết kim loại trong động cơ được bao bọc bằng một màng dầu mỏng có tác dụng hạn chế sự tiếp xúc với không khí, tránh được hiện tượng ôxy hóa dẫn đến han gỉ. III.2. Các phép thử tính năng của dầu nhờn III.2.1 Phep thử chông mai mon và chiu ap cao ́ ̀ ̀ ̣́ Phương phap thử nay có thể xac đinh tinh chông mai mon cua dâu bôi trơn ́ ̀ ̣́ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ̀ trong tiêp xuc trượt ở những điêu kiên đinh trước. ́ ́ ̀ ̣ ̣ +Đường kinh bôn viên bi là 12,7mm ́ ́ +Lưc tac dung lên viên bi trên cung là 147N hoăc 392N ̣́ ̣ ̀ ̣
+Nhiêt độ cua quá trinh thử nghiêm được duy trì ở 750C ̣ ̉ ̀ ̣ +Viên bi trên cung được cho quay với tôc độ 1200 vong/phut ̀ ́ ̀ ́ +Thời gian thử nghiêm là 60 phut. ̣ ́ ̣́ ̣́ - Thuôc tinh chiu ap cao. Phương phap nay xac đinh tinh chiu tai cua cac loai dâu bôi trơn kê ̉ ca ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̣ ̀ tỉ số tai trong mai mon và tai trong gây han dinh. ̉ ̣ ̀ ̀ ̉ ̣ ̀ ́ III.2.2 Phep thử độ ăn mon tâm đông ́ ̀ ́ ̀ Theo phương phap nay tâm đông được đanh bong và ngâm ngâp trong mâu ́ ̀́ ̀ ́ ́ ̣ ̃ dâu cân thử nghiêm.Người ta gia nhiêt đên môt nhiêt độ nhât đinh và giữ ̀ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̣́ trong môt thời gian nhât đinh tuy thuôc vao từng loai dâu. Khi phep thử kêt ̣ ̣́ ̀ ̣ ̀ ̣̀ ́ ́ thuc tâm đông được lây ra, Rửa sach và đem so với bang tiêu chuân ASTM ́́ ̀ ́ ̣ ̉ ̉ về ăn mon tâm đông. ̀́ ̀ III.2.3 Phep thử đăc tinh tao bot ́ ̣́ ̣ ̣ Thông thường người ta xac đinh đăc tinh tao bot cua dâu bôi trơn theo ba ́ ̣ ̣́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ giai đoan. + Giai đoan môt xac dinh độ tao bot ở 240C ̣ ̣̣́ ̣ ̣ + Giai đoan hai xac đinh độ tao bot ở 940 C ̣ ̣́ ̣ ̣ + Giai đoan ba xac đinh độ tao bot ở 240C ̣ ̣́ ̣ ̣ III.2.4 Phep thử đăc tinh tao nhũ cua dâu ́ ̣́ ̣ ̉ ̀ Phep đo nay được tiên hanh như sau: đổ vao môt ông đong hinh trụ 40 ml ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̣́ ̀ mâu dâu và 40 ml nước cât rôi khuây manh trong 5 phut ở 54 0C, mức độ ̃ ̀ ́̀ ́ ̣ ́ tach nhũ được ghi lai theo từng thời gian. Đôi với hâu hêt cac loai dâu đoi ́ ̣ ́ ̀ ́́ ̣ ̀ ̀ hoi sau 30 phut, lớp nhũ chỉ được con lai it hơn 3cm 3. Nêu sau môt giờ viêc ̉ ́ ̀ ̣́ ́ ̣ ̣ tah nhũ hoan toan không xay ra, thì phai ghi lai thể tich dâu, thẻ tich nươc ́ ̀ ̀ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ ́ và thể tich nhu. ́ ̃ III.2.5 Phep thử độ bên oxy hoa ́ ̀ ́ Quy trinh được xac đinh như sau: dâu cân được đung trong môt ông ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ ̣́ nghiêm có chứa nước cât và môt cuôn dây đông – săt lam chât xuc tac. Tai ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ́̀ ́ ́́ ̣ đâu ông nghiêm cá bộ phân lam lanh băng nước để giữ lai cac thanh phân ̀́ ̣ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣́ ̀ ̀ hơi. Môt dong oxy có tôc độ quy đinh được suc vao hôn hợp dâu –nh ớt kể ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ̃ ̀ trên ở nhiêt độ 950C cho đên chỉ số trung hoa băng 2,0 theo tiêu chuân quy ̣ ́ ̀ ̀ ̉ đinh thì thời gian thử nghiêm được goi là thời gian sông cua oxy hoa. ̣ ̣ ́ ̉ ́ ́ thử khả ́ gỉ III.2.6 Phep năng chông Phương phap nay gôm hai phân: môt quy trinh (A) sử dung nước cât và ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ̣ ́
môt quy trinh (B) sử dung nước biên nhân tao. Môt mâu thep th ử được ̣ ̀ ̣ ̉ ̣ ̣ ̃ ́ ngâm trong hôn hợp dâu với nước cât hay nươc biên nhân tao, hôn hợp nay ̃ ̀ ́ ̉ ̣ ̃ ̀ được khuây liên tuc trong quá trinh thử thường quá trinh nay keo dai trong ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ 24h. Phần II:Phương pháp tái sinh dầu nhờn chương I: Cơ Sở Lý Thuyết phương pháp tái sinh I.2. Nguyên nhân làm thay đổi tính chất dầu nhờn Dầu nhớt trong quá trình sử dụng sẽ bị biến chất do nhiều nguyên nhân : - ô-xi hóa, làm phát sinh ra cặn bùn và a-xít - tạp nhiễm bụi, đất, kim loại mài mòn, nước, nhiên liệu, không khí - suy giảm phụ gia Vì thế sau một thời gian sử dụng cần phải thay dầu nhớt mới. Việc thay dầu có thể lập lại sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là định kỳ thay dầu. Định kỳ này dài hay ngắn phụ thuộc vào chất lượng dầu, điều kiện vận hành và điều kiện môi trường làm việc. Các nhà sản xuất thiết bị thường khuyến cáo loại dầu nhớt sử dụng và định kỳ thay dầu trong những điều kiện vận hành bình thường. Trong những điều kiện vận hành khắc nghiệt hơn thì định kỳ thay dầu thường phải rút ngắn lại chỉ còn 1/2 định kỳ tiêu chuẩn. I.3. Bản chất của quá trình tái sinh dầu nhờn thải Tái sinh dầu thải thực chất là quá trình tách loại hết chất bẩn ra khỏi dầu thải ,phục hồi lại những tính chất ban đầu của dầu ,việc tách chất bẩn ra khỏi dầu thải được thực hiện bằng phương pháp kết tủa ,có thể gây kết tủa băng phương pháp vật lý như lắng đọng ,lọc ,chưng cất ly tâm ,hoặc phương pháp hóa lý như đông tụ ,hấp phụ hay phương pháp hóa học như làm sạch bằng axit hoạc kiềm ,đặc tính và mức độ biến chất của dầu thải sẽ quyết định phương pháp tái sinh nó ,vì vậy khi quyết định rái sinh dầu thải cần phải căn cứ vào loại ,mức độ ,tính chất làm bẩn của dầu tái sinh mà lựa chọn phương pháp tái sinh cho phù hợp I.4 các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải chủ yếu
Các phương pháp vật lý chỉ tái sinh được những dầu thải có mức độ biến chất chưa sâu ,đối với nhữn dầu thải biến chất sâu đặc biệt dầu động cơ có chứa phụ gia phân tán tẩy rửa ( dầu thải không lọc ) thì các phương pháp vật lý “bất lực” .để tái sinh nhữn dầu thải này cần phải dùng phương pháp lý hóa ,phương pháp hóa học hoặc tổ hợp nhiều phương pháp khác nhau như Phương pháp đông tụ Đông tụ là phương pháp chủ yếu để tăng cường tính chất chọn lọc cho những dầu thải không lọc ,bản chất của đông tụ là sự tập hợp những hạt keo ,tạo ra những chất kết tụ lắng xuống .có thể gây đông tụ bằng tác động cơ học , bằng nhiệt ,bằng dòng điện ,bằng chất đông tụ ,chất đông tụ có thể là chất điện ly ,chất hoạt động bề mặt hoặc chế phẩm tẩy rủa tổng hợp H2SO4 ,Na2CO3, Na2SiO3, Na3PO4, là những chất đông tụ điện ly điển hình ,chất đông tụ hoạt động bề mặt có hai loại : không ion và ion ,Tốt hơn cả là những chất hoạt động bề mặt anion gốc sunfonat mà phổ biến nhất là sunfonol RSO3Na trong đó R là gốc 12-18C . chất đông tụ có khả năng làm mất dần điện tích của các hạt keo làm cho chúng ngưng xô đảy nhau và dính lại với nhau tạo ra những hạt lớn lắng xuống đáy Qua nghiên cứu người ta đã xác định được rằng dùng chất hoạt động bề mặt Ion để đông tụ các tạp chất phân tán mịn trong dầu thải không lọc là có hiệu quả nhất . Hấp phụ Hấp phụ là quá trình tập trung các chất bẩn trên bề mặt chất hấp phụ ,chất hấp phụ có khả năng giữ trên bề mặt của mình một lượng lớn các chất atsfal ,axit, aste và các sản phẩm ooxy hóa khác trong dầu thải .hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào bản chất và chỉ số bề mặt chất hấp phụ .đặc tính của những chất được hấp phụ cũng có ý nghĩ quan trọng không kém .vidu : silicagel hấp thụ tốt nhựa atsfal còn oxit nhôm lại hấp phụ tốt axit hữu cơ phân tử thấp .đẻ tăng khả năng hấp phụ của chất hấp phụ phải hoạt hóa nó .trong tái sinh dầu thải người ta dùng chất hấp phụ phổ biến nhất là sét tảy màu rồi đến silicagel oxit nhôm … về nguyên tắc
chất hấp phụ càng được nghiền nhỏ thì bề mặt hấp phụ càng lớn song lại gây trở ngại lớn cho quá trình lọc sau hấp phụ Làm sạch bằng a xít sunfuric Làm sạch bằng a xít là 1 phương pháp hóa học đồng thời cũng là phương pháp lý hóa bởi lẽ a xít sunforic ngoài tác dụng làm sạch các chất có hại nó còn là dung môi tốt cho nhiều hợp chất và là một chất đông tụ rất tốt chgo dầu .tất cả các chất bẩn được tách ra khỏi dầu thải cùng với gudron a xít (cặn nhớt nặng do phần lớn atsfal hòa tan trong a xít cùng với cacboxit a xít – những sản phẩm của quá trình o xy hóa dầu ) Trong tái sinh dầu thải bằng a xít tốc độ và tính hoàn toàn của sự lắng đọng các nhựa a xit co ý nghĩa rất quan trọng ,để tăng nhanh sự lắng đọng ,người ta thêm chất lắng đọng vào dầu a xít ,chất lắng đọng tốt nhất của gudron a xít là thủy tinh lỏng ,sét tẩy màu . dầu sau khi làm sạch bằng a xít cần phải được trung hòa và tách những chất có hại vì trong dầu co chứa a xit sunforic (sản phẩm của phản ứng a xít sunforic với dầu ) Làm sạch bằng chất kiềm Những chất kiềm được dung đẻ làm sạch dầu thải phổ biến nhất là Na2CO3 NaOH ,hoặc Na3PO4 kiềm tác dụng với các a xít hữu cơ (sản phẩm của sự o xy hóa dầu ) tạo ra xà phòng . vì vậy để lắng và rửa dầu sau khi làm sạch bằng kiềm là việc làm bắt buộc . trong quá trình sử lý dầu thải bằng kiềm có thể xẩy ra sự thủy phân xà phonhf được tạo ra và tạo nhũ gây trở ngại cho quá trình làm sạch ,nồng độ kiềm và nhiệt đọ xử lý ảnh hưởng đối lập đến hai hiện tượng này ,vì vạy cần phải chọn điều kiện xử lý sao cho hnj chế được cả hai quá trình có hại trên I.5 các phát minh mới trong lĩnh vực tái sinh dầu thải Theo một sáng chế ở úc dầu thải được tái sinh bằng phương pháp đông tụ bởi tổ hợp của dug môi tổng hợp có chứa cacbonyl (c=o) với dung dịch chất điện ly .đặc điểm nổi bật của phương pháp này là nước không cần tách ra khỏi dầu thải trước khi sử lý vì nước là thành phần thiết yếu tronh quá trinh đông tụ .song việc tổng hợp các dung môi loại này là phức tạp và tốn kém ở đức có một phương pháp tái sinh dễ thực hiện hơn .theo phương phap này người ta xử lý sơ bộ dầu phế thải bằng dung dịch của hỗn hợp
Na2CO3 ,hoặc K2CO3,với Na2SO4 ,hoặc K2SO4 ,sau đó xử lý tiếp bằng phương pháp quen biết như làm sạch bằng H2SO4 ,bằng dung môi hay băng hydro phương pháp này cho dầu tái sinh khá sạch ,phụ gia dễ kiếm song quá trình công nghệ cồng kềnh ,phức tạp ở balan chủ yếu tái sinh dầu động cơ .phương pháp tái sinh dầu như sau : dầu thải được khử nước ,được xử lý bằng a xít rồi bằng kiềm và cuối cùng được tẩy mầu bằng đất sét rồi lọc ép .có chưng cất chân không trước hoặc sau xử lý . ở pháp người ta dùng propan lỏng đẻ khử cặn bằng cách chiết rồi xử lý tiếp bằng a xít ,bằng đất sét rồi chưng cất chân không ngoài ra người ta còn dùng chất đông tụ phương pháp tái sinh o Italia tỏ ra tiến bộ hơn pháp ,ở đây cũng dùng propan lỏng đẻ tách chiết hai lần nhưng việc xử lý tiếp dầu khử cặn được thực hiện bằng hydro và cuối cùng là chưng cất chân không ,phương pháp này cho hiệu quả cao nhung chi phí rất lớn mĩ sử dụng phổ biến phương pháp berc .làm kết tủa cặn bẩn bằng hỗn hợp rượu chuyên dụng trộn với dầu thải đã được tách nước sau đó chung cất chân không cho ra những sản phẩm khác nhau ,phương pháp này đăt ,thiết bị phức tạp ,khó vận hành phương pháp tái sinh được coi là hiện đại nhất hiện nay là phương pháp Recyclon của ha lan .theo phương pháp này người ta phun các hóa chất chuyên dùng vao dầu thả đã khử nước sau đo chưng cất phân tử ở chân không cao .cặn thải được đốt thành tro chống ô nhiễm môi trường .phương pháp nay tạo ra dầu gốc hoàn hảo nhưng rất đắt đỏ tình hình tái sinh dầu thải ở việt nam việc tái sinh dầu thải ở việt nam chủ yếu do tổng công ty xăng dầu đảm nhiệm bằng phương pháp a xít với một công nghệ quá cũ nát chắp vá và không hoàn chỉnh .do vậy hiệu quả tái sinh thấp và gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng đặc biệt chưa có biện pháp xử ls cạn a xít sau tái sinh
Và để bảo vệ môi trường ,tiết kiệm nguồn nguyên liệu ,tiết kiệm ngoại tệ cần phải đẩy mạnh công tác tái sinh và một phương pháp tái sinh mới của nước ta đó là phương pháp tái sinh dầu nhờn thải của nguyễn lệ trúc - Nguyễn Lệ Trúc, Đại học Bách khoa TP.HCM đã thành công trong việc sử dụng bentonite hoạt hóa để tái sinh dầu nhờn thải. Với phương pháp này, nhớt tái sinh được sử dụng như dầu gốc, giúp giảm một lượng lớn dầu gốc đang phải nhập khẩu từ nước ngoài Nguyễn Lệ Trúc triển khai nghiên cứu đề tài "Sử dụng Bentonite hoạt hóa để tái sinh dầu nhờn thải" với mục đích giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường từ dầu nhờn thải, đồng thời làm tăng giá trị kinh tế của nguồn chất thải này bằng cách tái sinh thành dầu gốc với phương pháp ít phát sinh chất thải rắn sau xử lý độc hại với môi trường nhất và rẻ tiền. Bentonite được sử dụng trong công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí, đặc biệt là thành phần chính dùng pha chế dung dịch khoan, nhằm nâng cao khả năng làm sạch đáy giếng khoan (tăng khả năng tải bùn khoan), vật liệu xây dựng, vật liệu xử lý nước thải, chất mang xúc tác... Phương pháp của Trúc là không sử dụng phương pháp luân phiên từng biến truyền thống để khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ axit, thời gian hoạt hóa, nhiệt độ hoạt hóa. Nghiên cứu đã sử dụng phần
mềm Design-Expert để khảo sát ảnh hưởng toàn phần của các yếu tố trên đến quá trình hoạt hóa. Qua đó, Bentonite tinh chế được hoạt hóa bằng dung dịch HCl, khảo sát ở các điều kiện xác định (nhiệt độ, thời gian xử lý...), khuấy liên tục, sau đó đem đi lọc rửa bằng nước cất nóng đến hết ion Cl- thử bằng dd AgNO3) sấy khô ở 120độC trong 3 giờ, nghiền mịn, đem đi rây, thu được bentonite hoạt hóa. Thử hoạt tính hấp phụ của bentonite sau khi xử lý bằng cách cho dầu nhờn vào và khuấy đều với tỷ lệ 15g dầu/10g đất sét (1.5:1). Thời gian để hấp phụ là 60 phút ở 80độC. Sau đó đem đi lọc và so sánh hiệu quả hấp phụ của bentonite hoạt hóa và bentonite thô. Kết quả, mẫu dầu nhờn sau khi tẩy màu đạt độ tẩy màu tốt nhất là 99,6% với thời gian hoạt hóa là 7,04 giờ, nồng độ axit là 14,0% và nhiệt độ hoạt hóa là 67độC. Khi tăng các yếu tố nhiệt độ hấp phụ và thời gian hấp phụ, hiệu quả tẩy màu tăng lên tương ứng và khi quá trình đạt cân băng, tính chất của dầu nhớt tái sinh gần như không đổi. Khi tăng tỷ lệ lỏng rắn, hiệu quả tẩy màu giảm dần và hiệu suất thu hồi tăng lên tương ứng. Điều kiện hấp phụ tối ưu: tỷ lệ hấp phụ: 1,5, thời gian hấp phụ: 1h, nhiệt độ hấp phụ: 80độC. Dầu nhờn tái sinh thỏa mãn các chỉ tiêu quan trọng theo ASTM và có thể sử dụng làm dầu gốc, nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất dầu nhờn xe máy hoặc dùng làm dầu nhờn cho động cơ tàu thủy, dầu nén thủy lực... Từ các kết quả thu được, tác giả đi đến khẳng định, sử dụng bentonite hoạt hóa để tái sinh dầu nhờn thải là một hướng nghiên cứu mới chưa công bố trên bất kỳ tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước. Bằng phương pháp tái sinh này, nhớt tái sinh được sử dụng như dầu gốc, chúng ta sẽ giảm một lượng lớn dầu gốc đang phải nhập khẩu từ nước ngoài, tiết kiệm một lượng lớn ngoại tệ cho đất nước. Bên cạnh đó, phương pháp này sẽ làm tăng giá trị kinh tế của bentonite. Bentonite sau quá trình hấp phụ có thể sử dụng làm chất độn cho nhiên liệu rắn... Lượng chất thải gây ô nhiễm phát sinh từ phương pháp gần như không tồn tại. - Kết luận