一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂及其制备方法技术

技术编号:9427310 阅读:82 留言:0更新日期:2013-12-11 18:30
一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂及其制备方法,该吸附剂的组分为Si、Al和B,摩尔比为Si:Al:B=5~14:8~20:1;吸附剂分子孔径为比表面积为530m2/g~650m2/g,具有微孔分子结构;其制备方法为:按比例将季铵盐溶于去离子水或乙醇水溶液中,按比例将硅源和铝源加入并在水浴下搅拌,再添加单质硼,将溶液移入高压反应釜中进行水热反应,得到白色凝胶状物质,洗涤后煅烧,将得到的白色固体状物质加热熔融并加入造孔剂,待熔融液冷却至室温后,煅烧并置于强磁场环境中极化,最后进行诱导活化即得到吸附剂;该吸附剂具有微孔孔径,大的比表面积,分子极性和活性高,对油质劣化后的极性分子化合物的吸附容量及吸附速率大幅提高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,该吸附剂的组分为Si、Al和B,摩尔比为Si:Al:B=5~14:8~20:1;吸附剂分子孔径为比表面积为530m2/g~650m2/g,具有微孔分子结构;其制备方法为:按比例将季铵盐溶于去离子水或乙醇水溶液中,按比例将硅源和铝源加入并在水浴下搅拌,再添加单质硼,将溶液移入高压反应釜中进行水热反应,得到白色凝胶状物质,洗涤后煅烧,将得到的白色固体状物质加热熔融并加入造孔剂,待熔融液冷却至室温后,煅烧并置于强磁场环境中极化,最后进行诱导活化即得到吸附剂;该吸附剂具有微孔孔径,大的比表面积,分子极性和活性高,对油质劣化后的极性分子化合物的吸附容量及吸附速率大幅提高。【专利说明】—种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂及其制备方法
本专利技术属于电力用油再生处理吸附剂
,具体涉及。
技术介绍
发输电企业所使用的汽轮机油、抗燃油、变压器油及各种辅机油在运行中起润滑、冷却、调速、绝缘、灭弧等作用,其质量的好坏直接关系发电机组、变电站各电力设备能否安全、正常运行。受氧气、温度、水分、辐射、光照、电(磁)场、金属催化等系统工况及外界因素影响,电力用油在运行中会发生劣化变质,不但对油质自身使用寿命造成影响,且对发输电设备的安全及稳定运行也构成了极大威胁。对于劣化油,使用单位大多以换油的方式加以处理,不仅造成了巨大的资源浪费,且废油的随意排放也对环境造成了严重污染。目前出现了以硅藻土、活性氧化铝、离子交换树脂等为代表的吸附介质,通过对油中劣化产物的吸附或离子交换等作用对劣化油进行处理。娃藻土是一种娃质岩石,属生物成因的娃质沉积岩,其主要化学成分为SiO2,另外还含有少量的Al203、Fe203、Ca0、Mg0及其它有机质。硅藻土的密度为1.9g/cm3?2.3g/cm3,比表面积IlOmVg?140m2/g,平均孔径>500赢,属大孔物质,因其具有质轻、松散、多孔的特性,故具有吸附及渗透的功能,可一定程度上吸附油质劣化后的产物。但是硅藻土的吸附作用仅限于表面的物理吸附,吸附作用力较弱,对于劣化油中的多数极性化合物吸附效果不佳,且其成分中含有的Ca、Mg等离子会与油中的酸性分子反应生成大分子金属盐,同时因自身颗粒脱落经常性造成运行油颗粒度超标的副作用,因此目前硅藻土已基本被淘汰。活性氧化招(Al2O3.ηΗ20 (O < η < 3))又名活性帆土,主要组成元素为Al、O,平均孔径25A?55A,属介孔范畴,是一种多孔性、高分散度的固体材料,比表面积较大,主要用作吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体。作为吸附剂用于油质处理时,因活性氧化铝也仅仅对于劣化油中的少部分酸性化合物具有较弱的吸附作用,且同硅藻土一样,也存在着表面脱落细小颗粒、从而造成运行油颗粒度污染的情况,因此在油质再生处理领域,该介质的应用空间大大受限。离子交换树脂是一种带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子球形颗粒物,包括分属酸性的阳离子交换树脂(如含有的磺酸基一 SO3H或羧基一 COOH均会在水中解离出H+而显酸性)及分属碱性的阴离子交换树脂(如含有的季胺基一 NR30H、伯胺基-NH2或仲胺基-NHR均会在水中解离出0H_而显碱性)。离子交换树脂正是通过解离出来的H+及0H—与油中的金属离子及酸根离子进行交换,从而达到其降酸值的效果。然而,离子在油中的活性远远弱于在水中的活性,且通过离子交换作用仅能将油质劣化后的酸根离子交换除去,对于影响油质颜色、电阻率、油泥等其他指标的极性分子化合物而言,离子交换作用就显得无能为力了。另外离子交换树脂在油处理中的使用量大,成本较高,因此其实用价值较低。目前,国内外对于电力用油的处理,多是以娃藻土为主,另外还有使用相对较多的活性氧化铝及离子交换树脂。实践表明,这些吸附介质在油处理过程中,虽然对于降低运行油的酸值具有一定的效果,但远远不能满足使用要求。另外,对于运行油易发生劣化变质的其他几项指标如颜色、电阻率(抗燃油)、破乳化度(汽轮机油)、击穿电压(变压器油)、介质损耗因数(变压器油)、水分、颗粒度、泡沫特性及油泥的处理基本无效果,甚至会带来硅藻土及氧化铝脱落小颗粒造成运行油颗粒度污染、离子交换树脂降酸值时引起运行油水分增大的副作用,因此这些技术早已无法满足发输电企业的油质处理及维护需求。由于孔径、比表面积、分子活性、作用原理等方面的诸多缺陷,导致硅藻土、活性氧化铝及离子交换树脂等介质对于运行油品质的恢复及改善效果不佳,主要体现在以下几个方面。【权利要求】1.一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂,其特征在于:所述吸附剂的组分为S1、Al和B,三者摩尔比为Si:A1:B=5-14:8-20:1 ;所述吸附剂的分子孔径为8A-10A,比表面积为530m2/g-650m2/g,具有微孔分子结构。2.权利要求1所述电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1、将季铵盐溶解于去离子水或乙醇重量百分比为5%-30%的乙醇水溶液中,溶质及溶剂的质量比为1:8-11,调节溶液的pH值为8-12,得到碱性溶液;步骤2、将硅源和铝源加入步骤I中的碱性溶液中,硅源和铝源中Si和Al的摩尔比为5-14:8-20,硅源及铝源占碱性溶液的重量百分比为35%-65%,在50°C-80°C的水浴条件下搅拌10h-24h,搅拌速度控制在800r/min-1500r/min,得到混合溶液;步骤3、向步骤2得到的混合溶液中掺杂占混合溶液重量百分比为0.05%-0.15%的单质硼并控制元素摩尔比为Si:A1:B=5-14:8-20:1 ;步骤4、将掺杂有单质硼的溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中,密封,置于鼓风干燥箱,调节反应温度为130°C-220°C,控制反应时间18h-36h,进行水热反应,得到白色凝胶状物质;步骤5、将步骤4得到的白色凝胶状物质用无水乙醇反复洗涤三次,再用蒸馏水冲洗三次,置于600°C-800°C的加热炉中进行煅烧,煅烧时间为5h-10h,得到白色固体状物质;步骤6、将步骤5得到的白色固体状物质在1000°C-1700°C的马弗炉中加热熔融,在熔融液中加入占熔融液重量百分比为5%-20%的造孔剂并使其均匀分散在熔融液中;步骤7、利用熔融液的热量 ,在氧气存在的环境下,造孔剂转化为气体后挥发或通过吹气法吹除;步骤8、待熔融液冷却至室温后,将熔融物置于500°C-800°C的管式加热炉中煅烧5h-IOh,在煅烧过程中,将管式加热炉置于磁场强度为0.0OlT-0.05T的强磁场环境中对产物进行极化,煅烧后将其研磨均匀,得到白色粉体;步骤9、将步骤8得到的白色粉体采用微波诱导、紫外光诱导或微波-紫外光叠加进行8h-24h诱导活化,控制微波功率为600W-1000W,紫外光强度为800mW/cm2-1200mW/cm2,最终得到微孔极性诱导吸附剂。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤I所述季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述调节溶液采用氨水、碳酸氢钠和/或冰醋酸进行调节。5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤2所述硅源为硅溶胶、二氧化硅、硅酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂,其特征在于:所述吸附剂的组分为Si、Al和B,三者摩尔比为Si:Al:B=5~14:8~20:1;所述吸附剂的分子孔径为比表面积为530m2/g~650m2/g,具有微孔分子结构。FDA00003640040000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李烨峰刘永洛王娟王笑微唐金伟
申请(专利权)人:西安热工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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