
在润滑油添加剂的生产工艺中,常常会遇到这样一个关键问题:如何在粘度很大的半成品当中将600A以上的机械杂质去除。多年以前,国内采用效率较低的过滤设备反复进行过滤,以求得较好的产品。然而这种生产方式的生产成本高、产出效率低、产品质量控制极不稳定,阻碍了润滑油添加剂生产技术的发展。
高速碟片离心除渣工艺在国外的添加剂行业中得到了广泛的应用,并受到了高度的认可,比如雪佛龙奥伦耐、Exxon等公司。由于添加剂产品对于机械杂质因素有着较为严格的控制,所以正确、合理地选择实用、可靠的高速碟片离心机对添加剂的生产有着非常重要的意义。
国内外厂商相继成功地将高速碟片离心机运用于高品质润滑油添加剂的生产工艺中,新疆独山子天利高新添加剂厂也成功地将高速碟片离心机应用于质量要求更高的新硫化烷基酚钙添加剂的机械杂质去除工段,显著提升了润滑油添加剂的产能和收率。
新疆独山子天利高新添加剂厂在目前的润滑油添加剂生产工艺中选用了高速碟片离心机。整个分离系统包括:离心机主机、启动/控制系统、工艺模块、维护液模块、惰性气体保护模块。该设备的使用效果显著,使得多种高品质润滑油添加剂产品的质量常年保持稳定,并且降低了生产成本。就目前表现来看,使用中的高速碟片离心机运行平稳,安全可靠,维修简便。
1 工作原理
具有不同密度且互不相溶的轻、重液相和固相的混合液在重力场中能够缓慢地沉降分离,但是当离心力场中获得几千倍于重力加速度的离心加速度时,就可以达到轻、重液相分层或使液体中固体颗粒快速沉降分离的目的。在离心力场中,这种分离被称为离心分离。要想在工业生产中使物料达到更好的分离效果,足够大的沉降分离面积是必不可少的。
新疆独山子天利高新添加剂厂所使用的高速碟片离心机实际上是一个功能较为完整、全自动、安全的高速旋转分离系统。高速碟片离心机是其中的关键设备。
当扭矩控制电机得电后,开始缓慢起动,通过直联式联轴器带动一对增速斜齿轮,使安装在立轴上的离心机转鼓逐渐加速至工作转速4130rpm。
当高速碟片离心机分离装置增速至3000rpm,在操作水的作用下,滑动转鼓与转鼓盖自动闭合。当物料由入口进入离心机,通过中部的分配器后,在强大的离心力作用下,密度大的固形物被甩至转鼓内壁的渣腔,密度较小的液体则通过间隙极小的碟片组流向转鼓中心附近,分离后,澄清液体到达上部的向心泵腔内,由向心泵泵出,通过出液口离开碟片离心机。
当渣腔中的固形物达到一定量时,高速碟片离心机就可进行排渣。压力较高的操作水由入口进入排渣机构,使滑动转鼓下滑,在离心力的作用下,聚集在转鼓内壁 渣迅速排入转鼓外的壳体流道内,此时滑动转鼓立即重新闭合(开闭时间约0.2s)。渣则经旋流器出口离开碟片离心机。排渣过程中,进料阀始终保持开启。
2 应用于润滑油添加剂的生产
针对润滑油添加剂产品的多样性,例如环烷酸镁、硫化烷基酚钙、高碱值磺酸钙、超高碱值硫酸钙、300碱值环烷酸钙、400碱值环烷酸钙等,新疆独山子天利高新添加剂厂根据不同品种、不同规格的添加剂对高速碟片离心机分别加以利用。在不同的温度下,进行离心除杂处理,其结果全都优于 标准GB511的机械杂质规定指标(<0.08%w/w),迅速得到了稳定而理想的合格机杂澄清液,从根本上保证了高质量润滑油添加剂的生产。
由于本应用中使用了汽油作稀释剂,应用场合为Ⅰ类防爆区域,因此整个分离系统处于惰性气体保护状态之下。
由于离心机排出的机械杂质具有较强的冲蚀性,随着关键工作部件转鼓的工作时间的累积,排渣口不可避免地会出现机械冲蚀现象。这样,整个离心机的使用寿命就会大大缩短,令工厂的维护成本大幅度上升。考虑到这个问题,在排渣口上安装了防磨保护片,以替代磨损。当这些保护片被磨损后,只要对其进行现场更换即可,不会对转鼓的动平衡产生影响,非常方便和经济。
3 优势所在
在除杂方面与传统的板框过滤碟片离心机相比较而言,高速碟片离心机具有十分明显的优点:
(1)所得到的润滑油添加剂产品质量稳定、可靠,机杂含量低于国标认可值。与传统的过滤设备相比,无需反复过滤,一次即可通过,达到合格的产品质量。
(2)节约人力、降低污染。高速碟片离心机只需一人操作监控,具有良好的工作环境,劳动强度小,可连续作业并且运行稳定。而传统的过滤工艺采用开放间歇式板框过滤,拆卸滤机至少需要两人,劳动强度大,工作温度高,溶剂挥发严重,环境差,污染严重。
(3)节约过滤成本。传统的板框过滤需要助滤剂、滤布、滤纸、铜丝布,当滤液中存在大胶团、微小颗粒,使得过滤困难时,助滤剂、滤纸、滤布用量也会增加(助滤剂用量超过滤液体积的15%),滤饼中含油量也相应增加,而且给回收造成困难。正常的过滤收率一般在76%~83%,过滤困难的情况下收率在50%~70%,甚至还存在难以处理、无法过滤的情况。而高速碟片离心机可以克服这一不利影响,在料液含固量正常的情况下,收率可达到85%~92%,大大节约了成本。
(4)废渣排放量减少,废渣液中只含有水和渣,不再产生板框过滤中产生的滤饼,处理起来更加地方便。
(5)安全可靠。由于高速碟片离心机采用全密闭系统,并有惰性气体作为保护,一旦发生了故障,离心机会自保停机,避免了板框过滤中由于挥发和油气浓度高造成的潜在危险。
4 小结
高速碟片离心机具有比传统的板框过滤碟片离心机更好的除杂效果,合理应用能够显著提升润滑油添加的产能和收率,保证稳定的产品质量,有效地促进润滑油添加剂生产技术的长足发展。