碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法技术

本发明专利技术公开了一种碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，通过制备碱性壳聚糖膜的制备，利用碱性壳聚糖膜脱除DBDS将待处理的矿物油，两者混合后升温至80‑110℃，反应0.5‑1.5 h，过滤，即可得到使用后的碱性壳聚糖膜和脱除DBDS后的矿物油。使用后的碱性壳聚糖膜进行再生处理，即采用有机溶剂洗涤去除矿物油后得到的碱性壳聚糖膜进行重复利用。本发明专利技术的碱性壳聚糖膜制备工艺简单，去除DBDS快捷方便、油品和膜分离方便，使用后的膜经过简单的再生碱化处理后能够循环再次使用。

Removal of DBDS from mineral insulating oil by alkaline chitosan membrane

The invention discloses a method for removing DBDS from mineral insulating oil by alkaline chitosan membrane. The alkaline chitosan membrane and DBDS are prepared by alkaline chitosan membrane, and the mineral oil to be treated is removed by alkaline chitosan membrane. After mixing the two, the temperature is raised to 80 110 C, the reaction is 0.5 1.5 h, the alkaline chitosan membrane and the used chitosan membrane can be obtained by filtration. Remove mineral oil after DBDS. The alkaline chitosan membrane was regenerated after use, that is, the alkaline chitosan membrane was reused after the mineral oil was removed by washing with organic solvent. The alkaline chitosan membrane has the advantages of simple preparation process, quick and convenient removal of DBDS, convenient separation of oil and membrane, and recycling and reuse of the used membrane after simple regeneration and alkalinization treatment.

【技术实现步骤摘要】
碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法
本专利技术涉及壳聚糖膜应用领域，具体而言，涉及一种碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法。
技术介绍
电力变压器是电力系统中关键的设备之一，它在服务电网的过程中承担着电压变换、电能分配和传输等任务，其正常运行是电力系统安全、可靠及经济运行的重要保证。某些变压器油在炼制过程中保留了少量硫化合物，因为这些硫化物可以作为天然抗氧化剂，能减慢油品的老化速度，并防止形成酸性物质和沉淀。二苄基二硫醚(DibenzylDisufide，缩写DBDS)被认为是最主要的腐蚀性硫化物之一，它是变压器油中常用的一种含硫抗氧剂，白色晶体，国内添加剂代号T322,有良好的极压性和抗磨损、抗擦伤、抗氧化能力，分子式为C14H16S2，结构式下，二苄基二硫醚(DBDS)其在加热的情况下腐蚀机理如下:2012年国际电工委员会颁布了新的变压器油标准IEC60296，其中新增加了DBDS含量的测定项目，要求变压器油中DBDS含量小于5mg/kg。目前，定量检测变压器油中DBDS的国际标准有IEC62697-1和国家标准GB/T32508-2016。在矿物油品除硫中，现在主要流行的二种方法：萃取法和碱化法。通过形成低共熔性溶剂(如离子液体)，直接通过萃取分液的方法将油中的有机硫化物萃取到有机溶剂，该方法操作方便、低毒性，但是也有明显的缺点：合成低共熔性溶剂步骤较多、成本也较高，对环境有潜在的污染；碱化法是将固体氢氧化钠加入50毫升分子量400的聚甘油中，加热到80度，直到完全溶解，得到棕色的处理试剂(PEG)。加入500毫升变压器油温度升至120度，然后逐渐降低温度到80-120度。此方法除硫效率高达99％，缺点是处理完后的体系为混合液态，不易分离。
技术实现思路
本专利技术提供一种碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，该方法制备的碱性壳聚糖膜吸附性能高，操作便捷、绿色环保，适合大规模应用。本专利技术采用这样的技术方案来实现：一种碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，包括以下步骤：1)碱性壳聚糖膜的制备先将壳聚糖溶于水中形成分散液，搅拌状态下加入醋酸溶液进行溶解，然后加入增塑剂反应，脱泡后得到壳聚糖预凝胶溶液；再将壳聚糖预凝胶溶液流延于模具中进行干燥成型，最后将成型的膜进行洗涤并在碱性溶液浸泡后干燥，得到碱性壳聚糖膜；2)碱性壳聚糖膜脱除DBDS将待处理的矿物油倒入反应器中，然后加入步骤1)得到的碱性壳聚糖膜进行混合，升温至80-110℃，反应0.5-1.5h，过滤，即可得到使用后的碱性壳聚糖膜和脱除DBDS后的矿物油。进一步地，步骤2)所得的使用后的碱性壳聚糖膜进行再生处理，即采用有机溶剂洗涤去除矿物油后得到的碱性壳聚糖膜进行重复利用。进一步地，所述有机溶剂为乙醇或石油醚。进一步地，所述步骤1)中，壳聚糖的重均分子量大于50万，脱乙酰度大于85％；所述的壳聚糖预凝胶溶液中壳聚糖的质量分数为0.5-2.5％。进一步地，所述步骤1)中，醋酸溶液的体积分数为2％，溶解壳聚糖时，水与醋酸溶液的加入体积相同，增塑剂的加入量为壳聚糖用量的5-25wt％，加入增塑剂后搅拌0.5-2h，在4000-9000rpm下离心5-10min脱泡。进一步地，所述的增塑剂为包括C原子数不超过6的醇；优选C原子数不超过4的醇。进一步地，成型是采用有机玻璃模具，成型温度为35-75℃，再分别用无水乙醇和去离水洗涤膜中多余的增塑剂，得到壳聚糖膜进一步地，所述的碱性溶液是质量浓度为5-10％的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液；浸泡时间为2-8h，取出后于40-55℃下干燥4-6h，再于85-100℃的干燥箱中干燥6-10h，即可得到碱性壳聚糖膜。进一步地，所述步骤2)中，碱性壳聚糖膜的添加质量为矿物油质量的1-3％。壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后得到高分子产物，一般商品的壳聚糖脱乙酰度为95％。作为一种天然高分子衍生材料，壳聚糖具有无毒、可生物降解、可重复利用等优点。壳聚糖的吸附性强、有一定的骨架结构，是一种较为理想的介质载体，能克服碱性载体剂难以固化成型、易造成环境污染的缺点。本专利技术提供的碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，碱性壳聚糖膜制备工艺简单，可批量制造出强度高、吸附效果好、无毒害、安全绿色环保的壳聚糖膜，能高效、便捷地去除矿物绝缘油中的DBDS，油品和膜分离方便，使用后的膜经过简单的再生碱化处理后能够循环再次使用，而且处理后的矿物绝缘油达到再次使用标准，适合大规模工业化应用。附图说明图1为本专利技术实施例3中处理前的样品GC-MS图。图2为本专利技术实施例3中处理后的样品GC-MS图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做更详细的描述。实施例1：将10g壳聚糖溶于500ml水中形成分散液，在搅拌状态下，缓慢滴加500ml的体积分数为2％的醋酸溶液，待壳聚糖完全溶解后，加壳聚糖用量10wt％的甘油，搅拌0.5h，再在4500rpm下离心8min脱泡，得到质量分数为1％壳聚糖预凝胶溶液；将得到的质量分数为1％的壳聚糖预凝胶溶液流延于有机玻璃模具中，在40℃下干燥成型，再分别用无水乙醇和去离水中洗涤膜中多余的增塑剂，得到壳聚糖膜；将得到的壳聚糖膜浸泡在质量分数为10％的氢氧化钠水溶液中6h，取出后于45℃下干燥4h，再于90℃的干燥箱中干燥8h，即可得到碱性壳聚糖膜。将100g需要处理的矿物油倒入反应器中，加入1.5g所述的碱性壳聚糖膜，缓慢搅拌，并升温至85℃，反应1h，过滤，得到使用后的碱性壳聚糖膜和处理后的矿物油；将使用后的碱性壳聚糖膜用无水乙醇洗涤去除矿物油后，再次重复使用。实施例2：将15g壳聚糖溶于500ml水中形成分散液，在搅拌状态下，缓慢滴加500ml的体积分数为2％的醋酸溶液，待壳聚糖完全溶解后，加入壳聚糖用量20wt％的甘油，搅拌1h，再在6000rpm下离心8min脱泡，得到质量分数为1.5％壳聚糖预凝胶溶液；将得到的质量分数为1.5％的壳聚糖预凝胶溶液流延于有机玻璃模具中，在50℃下干燥成型，再分别用无水乙醇和去离水中洗涤膜中多余的增塑剂，得到壳聚糖膜；将得到的壳聚糖膜浸泡在质量分数为8％的氢氧化钠水溶液中6h，取出后于50℃下干燥5h，再于95℃的干燥箱中干燥7h，即可得到碱性壳聚糖膜。将100g需要处理的矿物油倒入反应器中，加入2g所述的碱性壳聚糖膜，缓慢搅拌，并升温至95℃，反应1h，过滤，得到使用后的碱性壳聚糖膜和处理后的矿物油；将使用后的碱性壳聚糖膜用无水乙醇洗涤去除矿物油后，再次重复使用。实施例3：将20g壳聚糖溶于500ml水中形成分散液，在搅拌状态下，缓慢滴加500ml的体积分数为2％的醋酸溶液，待壳聚糖完全溶解后，加入壳聚糖用量15wt％的甘油，搅拌0.5h，再在5000rpm下离心8min脱泡，得到质量分数为2％壳聚糖预凝胶溶液；将得到的质量分数为2％的壳聚糖预凝胶溶液流延于有机玻璃模具中，在45℃下干燥成型，再分别用无水乙醇和去离水中洗涤膜中多余的增塑剂，得到壳聚糖膜；将得到的壳聚糖膜浸泡在质量分数为8％的氢氧化钠水溶液中6h，取出后于50℃下干燥5h，再于90℃的干燥箱中干燥8h，即可得到碱性壳聚糖膜。将100g需要处理的矿物油倒入反应器中，加入3g所述的碱性壳聚糖膜，缓慢搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）碱性壳聚糖膜的制备 先将壳聚糖溶于水中形成分散液，搅拌状态下加入醋酸溶液进行溶解，然后加入增塑剂反应，脱泡后得到壳聚糖预凝胶溶液；再将壳聚糖预凝胶溶液流延于模具中进行干燥成型，最后将成型的膜进行洗涤并在碱性溶液浸泡后干燥，得到碱性壳聚糖膜；2）碱性壳聚糖膜脱除DBDS 将待处理的矿物油倒入反应器中，然后加入步骤1）得到的碱性壳聚糖膜进行混合，升温至80‑110℃，反应0.5‑1.5 h，过滤，即可得到使用后的碱性壳聚糖膜和脱除DBDS后的矿物油。

【技术特征摘要】
1.碱性壳聚糖膜除去矿物绝缘油中DBDS的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）碱性壳聚糖膜的制备先将壳聚糖溶于水中形成分散液，搅拌状态下加入醋酸溶液进行溶解，然后加入增塑剂反应，脱泡后得到壳聚糖预凝胶溶液；再将壳聚糖预凝胶溶液流延于模具中进行干燥成型，最后将成型的膜进行洗涤并在碱性溶液浸泡后干燥，得到碱性壳聚糖膜；2）碱性壳聚糖膜脱除DBDS将待处理的矿物油倒入反应器中，然后加入步骤1）得到的碱性壳聚糖膜进行混合，升温至80-110℃，反应0.5-1.5h，过滤，即可得到使用后的碱性壳聚糖膜和脱除DBDS后的矿物油。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所得的使用后的碱性壳聚糖膜进行再生处理，即采用有机溶剂洗涤去除矿物油后得到的碱性壳聚糖膜进行重复利用。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇或石油醚。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，壳聚糖的重均分子量大于50万，脱乙酰度大于85%；所述的壳聚糖预凝胶溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：任乔林，李伟，肖洒，王烁，王利军，曾渤，黄旦莉，朱黎黎，廖世凯，周晗，鲁伟，梅阳，肖亚平，李芳亚，任贝婷，胡雯，胡恒宇，罗致，蔡世腾，覃彩芹，王伟，李琛，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司孝感供电公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42