Окисление трансформаторных масел в присутствии электрического поля (стр. 6 )

Рис. 14-16. Адсорбер для восстановления масла. 1 — корпус адсорбера; 2 — коробка с отверстиями по ее периферии; 3 — перфорированное дно адсорбера с сеткой; 4 — фильтрующее устройство в верхней части адсорбера; 5 — вход масла; 6 — выход масла; 7 — трубка для выпуска воздуха; 8 — станина; 9 — цапфы для поворота адсорбера.

Адсорберы могут применяться при регенерации масла, слитого из оборудования, а также масла в трансформаторах, в том числе и тех, которые находятся в рабочем состоянии (под напряжением). В последнем случае масло через нижний сливной кран трансформатора поступает в адсорбер. Из адсорбера оно насосом прокачивается через фильтр-пресс для заключительной фильтрации, а затем направляется в расширитель трансформатора. Для обеспечения эффективного поглощения продуктов окисления в адсорбере скорость пропуска через него масла устанавливается в пределах 250—350 кг/ч, что контролируется расходомером. Контроль за ходом процесса регенерации осуществляется на основании сравнения величин кислотных чисел масла до и после адсорбера. В нашей стране конструкция адсорберов разработана трестом ОРГРЭС (табл. 14-4). Следует отметить, что зернистый адсорбент из перколяционных аппаратов можно использовать многократно, осуществляя всякий раз восстановление потерявшего свою активность адсорбента. Последнее весьма важно, поскольку искусственные адсорбенты дороги и применение их экономически оправдано лишь при многократном использовании. Восстановление отработанных адсорбентов вначале производится путем продувки их воздухом, нагретым до 200° С. Скорость подачи воздуха регулируется таким образом, чтобы избежать воспламенения масла, стекающего с адсорбента.

Рис. 14-17. Схема аппарата для восстановления отработанного адсорбента [Л. 14-1]. / — воздуходувка; 2 — электроподогреватель; 3 — люк для загрузки адсорбента; 4 — бак-реактиватор; 5 — трубопровод отходящих газов.

Восстановление адсорбента происходит при температуре 500—600° С. Такой разогрев адсорбента обеспечивается за счет тепла, выделяемого при сгорании смолистых соединений и масла, поглощенных адсорбентом. В установке для восстановления отработанных адсорбентов

(рис. 14-17) процесс обжига продолжается до 10—12 ч в зависимости от загрузки печи [Л. 14-1].

Данные, полученные на лабораторной установке (табл. 14-5), показывают, как улучшаются показатели масла после однократного пропуска его через адсорбер.

В случае регенерации масла неглубокой степени окисления (кислотное число 0,16 мг КОН/г) оптимальный расход искусственных адсорбентов составляет 5% вес. При использовании этих же адсорбентов, предварительно активированных аммиаком, одинаковый уровень снижения кислотного числа масла, может быть, достигнут при меньшем расходе адсорбента: 3% вес. Однако такого количества адсорбента оказывается мало, чтобы обеспечить достаточно полное удаление из масла продуктов глубокого окисления. На присутствие последних указывают как более темный цвет масла, так и более низкая окислительная стабильность его, чем в случае очистки масла 5% адсорбента.

Адсорберы конструкции треста ОРГРЭС [Л. 14-1]

Таблица 14-4

Типы адсорберов	Высота, мм	Диаметр, мм	Емкость, л
1	1040	400	120
2	1 540	400	200
3	1 040	600	280
4	1 540	600	400
5	1 540	700	600

Для восстановления масла с кислотным числом 0,6 мг КОН/г оптимальный расход искусственных адсорбентов составляет 10% вес, а с помощью зикеевской земли, даже при расходе 20% вес. не удается достичь необходимого снижения кислотного числа. Применение активированных аммиаком искусственных адсорбентов, и в данном случае обеспечивает соответствующее снижение кислотного числа масла при меньших расходах адсорбента. Однако для достаточно полного извлечения из масла продуктов глубокого окисления расход адсорбента должен быть увеличен. Сопоставление этих фактов позволяет заключить, что роль аммиака, очевидно, сводится к нейтрализации части кислот масла с образованием солей аммония, в связи, с чем при меньшем расходе адсорбента не во всех случаях обеспечивается полное извлечение из масла продуктов глубокого окисления. По-видимому, следует в таких случаях дополнительно обработать масло 1—2% вес. не активированного адсорбента.

Таким образом, при оценке эффективности применения аммиака для активации адсорбентов следует не только основываться на степени уменьшения кислотного числа регенерированного масла, но учитывать также изменение его цвета, стабильности, тангенса угла диэлектрических потерь.

Известен опыт применения активированных адсорбентов в эксплуатационных условиях [Л. 14-29]. В [Л. 14-30] описана установка для регенерации масел активированными аммиаком адсорбентами (силикагель КСК, алюмосиликат, крупка отбеливающей зикеевской земли). В установке имеются четыре адсорбера, из которых в двух осуществляется рабочий цикл, а в остальных производится активация аммиаком (в течение 15—20 мин при давлении 0,2—0,4 ат). Расход адсорбентов, активированных аммиаком, при восстановлении на установке масел с кислотным числом 0,1 мг КОН/г составляет 1 — 1,5%. Следует заметить, что при регенерации масел с помощью активированных аммиаком адсорбентов наряду со снижением расхода последних происходит усложнение технологического процесса в связи с применением дополнительной аппаратуры (баллоны с аммиаком и пр.).

Регенерация кислых трансформаторных масел путем перколяции через адсорбенты

[Л. 14-25]

Таблица 14-5

Наименование адсорбента, использованного при регенерации	Расход адсорбента, % вес.	Кислотное число, мг КОН/г	Цвет, единицы оптической плотности	Стабильность по ГОСТ 981-55
Кислотное число окисленного масла, мг КОН/г	Осадок после окисления, %
Масло с кислотным числом 0,16 мг КОН/г
Исходное масло (кислое)	0	0,16	0,80	-	-
Силикагель КСК	3	0,01	0,39	-	-
То же	5	0,01	0,36	0,04	Нет
То же, но активированный аммиаком	3	0,005	0,44	0,42	0,05
Алюмосиликатный катализатор	3	0,02	0,50	-	-
То же	5	0,01	0,56	0,40	0,07
То же, но активированный аммиаком	3	0,01	0,56	0,40	0,07
Зикеевская земля	3	0,09	0,60	-	-
То же	7	0,05	0,46	1,1	0,3
То же, но активированный аммиаком	3	0,02	0,63	0,41	0,07
Масло с кислотным числом 0,60 мг КОН/г
Исходное масло (кислое)	0	0,60	1,46	-	-
Силикагель КСК	5	0,10	0,81	-	-
То же	7	0,05	0,64	-	-
То же	10	0,02	0,46	0,74	0,09
То же, но активированный аммиаком	5	0,05	0,91	-	-
То же	7	0,02	0,71	0,77	0,10
То же	10	0,01	0,52	-	-
Алюмосиликатный катализатор	5	0,20	0,57	-	-
То же	7	0,11	0,87	-	-
То же	10	0,04	0,57	0,43	0,09
То же, но активированный аммиаком	5	0,11	1,20	-	-
То же	7	0,06	1,11	-	-
То же	10	0,02	0,88	0,40	0,09
Зикеевская земля	5	0,37	1,10	-	-
То же	10	0,29	1,05	-	-
То же	20	0,14	0,77	-	-
То же, но активированный аммиаком	5	0,17	1,20	-	-
То же, но активированный аммиаком	10	0,01	-	0,43	0,07

Для получения высокостабильного регенерированного масла необходимо вводить в масло антиокислительные присадки. Приведенные в табл. 14-6 данные подтверждают это. Регенерированные масла в эксплуатационных условиях могут часто смешиваться со свежими маслами, в том числе с маслами без стабилизирующих присадок. В последнем случае при неблагоприятном сочетании компонентов смеси не исключена возможность снижения ее окислительной стабильности, в связи, с чем уменьшается концентрация стабилизирующей присадки в регенерированной части смеси.