專利名稱：油品介電場精制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對油品進(jìn)行分離、提純、精制處理的裝置，特別涉及一種利用高壓電場進(jìn)行油品介電場精制的裝置。
背景技術(shù)：
油品中存在的固體微粒是最常見和危害油品質(zhì)量最大的污染物。通常粒徑在100微米以上的雜質(zhì)，可通過沉降、過濾等方式除去，而0.1～15微米固體雜質(zhì)的脫除較為困難，以至影響油品的潔凈性能。
目前，對微米級固體顆粒的脫除方法有膜過慮法、吸附劑法等，前者因需要經(jīng)常更換過濾模，而成本較高，當(dāng)油品的粘度較大時，膜法難以實現(xiàn)精制；后者因吸附劑達(dá)吸附飽和后的再生困難，造成生產(chǎn)效率不高。采用不銹鋼網(wǎng)過濾法能過濾較大的幾個微米到更大的固體顆粒，但是，它們對油品中微米級、甚至更細(xì)小的雜質(zhì)微粒的凈化效果都不佳。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述存在的缺點，本發(fā)明提出了一種在高電壓、專用介電質(zhì)和非均勻介電場作用下，實現(xiàn)對多種油品中的微米級固體顆粒、活性硫化物、弱極性物質(zhì)等雜質(zhì)的分離與精制，將普通的、非透明或半透明的油品，凈化精制成透明、潔凈、優(yōu)質(zhì)的油品的油品介電場精制裝置。
本發(fā)明的一種油品介電場精制裝置，包括高壓電源、原料油裝置，其還包括介電場精制裝置和自動反清洗裝置，原料油裝置和介電場精制裝置和自動反清洗裝置通過管道連接，各管道上至少設(shè)有一個以上的閥門，待精制的原料油經(jīng)輸油管輸送到介電場精制器中，輸油管上設(shè)有主油泵、壓力表、流量表；介電場精制器上設(shè)有高壓引入棒、出油管和廢油管，介電場精制器內(nèi)放有專用介電質(zhì)，其內(nèi)還設(shè)有與高壓引入棒連接的正電極；高壓電源裝置的正極通過高壓電柔性連接器同介電場精制器上的高壓引入棒連接，負(fù)極接到機(jī)殼上；自動反清洗裝置的反洗油箱通過管道與廢油管連通，反洗油箱通過反洗管道同輸油管連通，反洗油箱中的清潔油經(jīng)反洗泵、反洗管道進(jìn)行自動反清洗介電場精制器中的介電質(zhì)，清洗后的油經(jīng)過廢油管重新進(jìn)入到反洗油箱中，反洗管道上設(shè)有壓力表，反洗管道連接在輸油管上流量表的前方位置。
本發(fā)明所述的油品介電場精制裝置，其反洗油箱中的清潔油也可以通過空氣壓縮機(jī)注入的空氣和反洗油箱中的清潔油經(jīng)油氣混合器混合后進(jìn)行自動反清洗介電場精制裝置中的介電質(zhì)，清洗后的清潔油經(jīng)過廢油管重新進(jìn)入到反洗油箱中。
所述的油品介電場精制裝置，其自動反清洗介電場精制器中的專用介電質(zhì)工藝方法可以采用關(guān)閉主油泵，關(guān)閉電源裝置，打開反洗泵，反洗油箱中的反洗油經(jīng)反洗管道、流量表流入介電場精制器中，開始自動清洗介電質(zhì)，清洗處理后，清洗油從廢油管中流回到反洗油箱中；所述的反洗油箱中的反洗油是介電場精制器中精制后的潔凈油品。
所述的油品介電場精制裝置，其自動反清洗介電場精制器中的專用介電質(zhì)工藝方法也可以采用關(guān)閉主油泵，關(guān)閉電源裝置，打開空氣壓縮機(jī)開關(guān)，打開反洗油箱的閥門，空氣、反洗油經(jīng)混合器混合后，經(jīng)反洗管道、流量表流入介電場精器中，自動清洗介電質(zhì)開始，清洗處理后，清洗油從廢油管中流回到反洗油箱中。
所述的油品介電場精制裝置，其介電場精制裝置精制油品工藝是調(diào)節(jié)壓力、流量，打開主油泵將待精制的原料油經(jīng)輸油管、壓力表、流量表輸送到介電場精制器中，打開電源裝置開關(guān)，通過設(shè)在介電場精制器上的高壓引入棒同介電場精制器內(nèi)的正電極同電源裝置導(dǎo)通，專用介電質(zhì)在高電壓正負(fù)電極導(dǎo)電作用下形成非均勻介電場條件下對油品進(jìn)行分離、精制、提純處理；經(jīng)所述處理后的油品經(jīng)出油管輸送出；經(jīng)所述處理后的廢油經(jīng)廢油管排出。
本發(fā)明的油品介電場精制裝置，是一種利用高壓非均勻介電場為特征的，以電偶極子在非均勻電場中受力遷移為基礎(chǔ)的特殊分離精制裝置。當(dāng)同一相中兩種物質(zhì)的介電常數(shù)ε相差較大時，在強(qiáng)介電場的作用下，介電常數(shù)大的微粒物質(zhì)所受到的介電力，大大超過介電常數(shù)小的微粒物質(zhì)，它們在強(qiáng)介電場中發(fā)生的極化、電遷移、被捕獲的程度相差100～150倍/級，從而實現(xiàn)同一相中不同介電常數(shù)物質(zhì)的分離。
本發(fā)明所涉及的油品介電場精制裝置，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單，各部分相對獨立，可根據(jù)油品品質(zhì)及需求進(jìn)行一級或多級工作，油品精制效率高，精制質(zhì)量好，使用壽命長。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明電源裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中1.介電場精制裝置 2.自動反清洗裝置 3.高壓電源裝置 4.主油泵5.介電場精制器 6.高壓電柔性連接器 7.出油管 8.廢油管 9.反洗油箱10.反洗油泵 11.空氣壓縮機(jī) 12.混合器 13.輸油管 14.壓力表15.流量表 16.反洗管 17.壓力表具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
請參見圖1所示，本發(fā)明的一種油品介電場精制裝置，包括工業(yè)電源、原料油裝置、介電場精制器5、反洗油箱9、高壓電源裝置3、及其管道和設(shè)在管道上的閥門、泵、壓力表、流量表。原料油裝置、介電場精制裝置1和自動反清洗裝置2通過油的輸送管路連接，高壓電源裝置3的正極通過高壓電柔性連接器6連接在介電場精制器5的高壓引入棒的正極上，負(fù)極連接在介電場精制器5的殼體上或者接地，高壓引入棒與介電場精制器5采取絕緣處理連接，高壓引入棒的另一端連接在介電場精制器5內(nèi)設(shè)的電極上。自動反清洗裝置2的反洗油箱9通過管道同廢油管8連通，反洗油箱9通過反洗管道16同輸油管13連通，反洗油箱9中的清潔油經(jīng)反洗泵10、反洗管道16進(jìn)行自動反清洗介電場精制器5中的介電質(zhì)，清洗后的油經(jīng)過廢油管8重新進(jìn)入到反洗油箱9中，反洗管道16上設(shè)有壓力表17，反洗管道16連接在輸油管13上流量表15的前方位置。
在本發(fā)明中，油品介電場精制是在介電場精制器5內(nèi)利用高壓非均勻介電場，以電偶極子在非均勻電場中受力遷移為基礎(chǔ)。當(dāng)含懸浮微粒的同一流動相中兩種物質(zhì)的介電常數(shù)ε相差較大時，在強(qiáng)介電場的作用下，介電常數(shù)大的微粒物質(zhì)所受到的介電力，大大超過介電常數(shù)小的微粒物質(zhì)，它們在強(qiáng)介電場中發(fā)生的極化、電遷移、被捕獲的程度相差100～150倍/級，從而實現(xiàn)這兩種物質(zhì)的分離。
在油品進(jìn)行精制時，先打開原料油裝置送油管13上的主油泵4，調(diào)節(jié)壓力、流量，待油品充滿精制器5后，接通電源裝置3，調(diào)節(jié)電壓。由于精制器5內(nèi)的介電質(zhì)扭曲電力線而形成高壓非均勻介電場，在介電質(zhì)觸點附近產(chǎn)生強(qiáng)大的介電力，可以捕獲相同物質(zhì)中介電常數(shù)大的物質(zhì)從而實現(xiàn)分離。
反洗介電質(zhì)時，先切斷電源裝置3，關(guān)閉主油泵4，打開反洗油泵10，注入潔凈油品，將吸附在介電質(zhì)上的物質(zhì)經(jīng)廢油管8清洗回反洗油箱9。清洗完畢后，關(guān)閉反洗油泵10，精制器5內(nèi)的反洗油經(jīng)廢油管8流回到反洗油箱9。
在本發(fā)明中反洗油箱9中的清潔油也可與空氣壓縮機(jī)11注入的空氣經(jīng)油/氣混合器12混合后進(jìn)行自動反清洗介電場精制裝置1中的介電質(zhì)，清洗后的油經(jīng)過廢油管8重新進(jìn)入到反洗油箱9中。
在本發(fā)明中自動反清洗介電場精器5中的專用介電質(zhì)工藝方法是關(guān)閉主油泵4，關(guān)閉電源裝置3，打開反洗泵10，反洗油箱9中的反洗油經(jīng)反洗管道16、流量表15流入介電場精器5中，自動清洗介電質(zhì)開始，清洗處理后，清洗油同從廢油管8中流回到反洗油箱9中。所述的反洗油箱9中的反洗油是根據(jù)介電場精制裝置1精制的油品而選取。如果精制煤油，則反洗油為精制后的潔凈煤油，如果精制汽油，則反洗油為精制后的潔凈汽油，如果精制柴油，則反洗油為精制后的潔凈柴油。
在本發(fā)明中，如果選用空氣壓縮機(jī)11、混合器12進(jìn)行反洗結(jié)構(gòu)，則自動反清洗介電場精器5中的專用介電質(zhì)工藝方法是關(guān)閉主油泵4，關(guān)閉電源裝置3，打開空氣壓縮機(jī)11開關(guān)，打開反洗油箱9的閥門，空氣、反洗油經(jīng)混合器12混合后，經(jīng)反洗管道16、流量表15流入介電場精器5中，自動清洗介電質(zhì)開始，清洗處理后，清洗油同從廢油管8中流回到反洗油箱9中。
在本發(fā)明中介電場精制裝置1精制油品工藝是調(diào)節(jié)壓力、流量，根據(jù)精制器5的大小設(shè)定電場強(qiáng)度，打開主油泵4將待精制的原料油經(jīng)輸油管13、壓力表14、流量表15輸送到介電場精制器5中，打開電源裝置3開關(guān)，通過設(shè)在介電場精制器5上的高壓引入棒同介電場精制器5內(nèi)的正負(fù)電極同電源裝置3導(dǎo)通，專用介電質(zhì)在高電壓正負(fù)電極導(dǎo)電作用下形成的非均勻介電場條件下對油品進(jìn)行分離、精制、提純處理；經(jīng)所述處理后的油品經(jīng)出油管7輸送出；經(jīng)所述處理后的廢油經(jīng)廢油管8排出。壓力一般為0.3～3.0Mpa，流量為0.1～1000m3/h，根據(jù)精制器5的大小而定。
如果油品產(chǎn)量為10000噸，精制器5并聯(lián)排放8個，精制器5體積為0.1m3，流量控制為1.5m3/h，壓力為0.6Mpa，從出油管7輸出的油量為油品的98.50％。所需電壓10000V，介電質(zhì)介電常數(shù)ε＝8000。
本發(fā)明的油品介電場裝置可以分為四個部分，各部分既具有獨立性，同時又具有很好的相互協(xié)調(diào)功能，共同實現(xiàn)對于多種油品中微米級的固體顆粒、活性硫、弱極性物質(zhì)的分離與脫除。
一、高壓電源高壓電源部分主要包括電子穩(wěn)壓器，無極調(diào)壓器，高壓變壓器，高壓硅堆組成的橋式高壓整流器。
主要技術(shù)性能指標(biāo)如下交流穩(wěn)壓器功率3～200KVA；初級無極調(diào)壓器調(diào)壓范圍0～250V，連續(xù)可調(diào)；高壓變壓器輸出電壓范圍0～25000V；高壓整流電路四個高壓硅堆組成橋式整流電路；高壓電纜耐壓50KV。
二、介電場精制裝置介電場精制裝置主要包括介電場精制器，以及設(shè)在介電場精制器筒體中的球形或異形的專用介電質(zhì)，介電場的正負(fù)電極，以及通過高壓電柔性連接器6同高壓電源3相連接的高壓絕緣引入棒。介電場精制器采用不銹鋼材質(zhì)。
主要技術(shù)性能指標(biāo)如下介電質(zhì)介電常數(shù)ε＝100～100000。
介電場精制器內(nèi)設(shè)的正負(fù)電極正極為不銹鋼棒，負(fù)極為不銹鋼絲網(wǎng)。
介電場精制裝置，可以由單級或多級介電場精制器組成，可以是串連式或并聯(lián)式連接。在本發(fā)明中設(shè)有兩個介電場精制器串連的方式實現(xiàn)多級分離、精制、得純處理，使油品質(zhì)量更好，達(dá)到并大大超過美國API標(biāo)準(zhǔn)。
三、原料油裝置(油品輸送裝置)原料油裝置部分主要包括輸油管線，輸送泵，閥門等。輸油管線采用不銹鋼管或者耐油型軟管；輸送泵采用不銹鋼泵；閥門采用不銹鋼材料制造。
四、自動反清洗裝置自動反洗系統(tǒng)主要包括反洗油箱、空氣壓縮機(jī)、反洗泵、反洗管線、控制閥門等。反洗油箱采用不銹鋼材質(zhì)，反洗泵采用不銹鋼材質(zhì)，反洗管線采用不銹鋼管或者耐油型軟管，控制閥門采用電磁控制閥門或者不銹鋼閥門。
本發(fā)明的裝置可精制的油品主要有航空油料(如航空汽油、噴氣燃料、航空液壓油、航空潤滑油等)，一般油品(如汽油、煤油、柴油、液壓油、潤滑油、變壓器油、食用油等)，特殊油品(如松節(jié)油、桂油、八角油、玫瑰油、松香)等等。
本發(fā)明的裝置，既可高效率地脫除包括航空煤油、液壓油、潤滑油、食用油、香料油等多種油品中的微米級固體雜質(zhì)，對于油品中活性流(尤其是元素硫)及其它較大介電常數(shù)雜質(zhì)也同樣能進(jìn)行高質(zhì)量的分離、提純、凈化與精制。
本發(fā)明的裝置，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單，各部分相對獨立，可根據(jù)油品品質(zhì)及需求進(jìn)行一級或多級工作系統(tǒng)，油品精制效率高，精制質(zhì)量好，使用壽命長，自動反清洗等一系列突出的優(yōu)點。
本發(fā)明的裝置，對航空煤油、航空液壓油、航空潤滑油、轎車潤滑油等油品進(jìn)行精制的結(jié)果表明，微米級固體雜質(zhì)(μm)、元素硫的脫除率都在90％以上。精制結(jié)果如下表所示表1精制不同油品的精制結(jié)果

根據(jù)上表的數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明能將多種油品中的固體微粒、活性硫化物、弱極性物質(zhì)等雜質(zhì)分離出去，使油品獲得凈化、提純和精制。在油品精制過程中，不引入任何化學(xué)物質(zhì)，即不會改變油品的基本性質(zhì)，又是一種環(huán)保型的油品精制裝置。
權(quán)利要求
1.一種油品介電場精制裝置，包括高壓電源、原料油裝置，其特征在于還包括介電場精制裝置(1)和自動反清洗裝置(2)，原料油裝置和介電場精制裝置(1)和自動反清洗裝置(2)通過管道連接，各管道上至少設(shè)有一個以上的閥門，待精制的原料油經(jīng)輸油管(13)輸送到介電場精制器(5)中，輸油管(13)上設(shè)有主油泵(4)、壓力表(14)、流量表(15)；介電場精制器(5)上設(shè)有高壓引入棒、出油管(7)和廢油管(8)，介電場精制器(5)內(nèi)放有專用介電質(zhì)，其內(nèi)還設(shè)有與高壓引入棒連接的正電極；高壓電源裝置(3)的正極通過高壓電柔性連接器(6)同介電場精制器(5)上的高壓引入棒連接，負(fù)極接到機(jī)殼上；自動反清洗裝置(2)的反洗油箱(9)通過管道與廢油管(8)連通，反洗油箱(9)通過反洗管道(16)同輸油管(13)連通，反洗油箱(9)中的清潔油經(jīng)反洗泵(10)、反洗管道(16)進(jìn)行自動反清洗介電場精制器(5)中的介電質(zhì)，清洗后的油經(jīng)過廢油管(8)重新進(jìn)入到反洗油箱(9)中，反洗管道(16)上設(shè)有壓力表(17)，反洗管道(16)連接在輸油管(13)上流量表(15)的前方位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于反洗油箱(9)中的清潔油也可以通過空氣壓縮機(jī)(11)注入的空氣和反洗油箱(9)中的清潔油經(jīng)油氣混合器(12)混合后進(jìn)行自動反清洗介電場精制裝置(1)中的介電質(zhì)，清洗后的清潔油經(jīng)過廢油管(8)重新進(jìn)入到反洗油箱(9)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于自動反清洗介電場精制器(5)中的專用介電質(zhì)工藝方法是關(guān)閉主油泵(4)，關(guān)閉電源裝置(3)，打開反洗泵(10)，反洗油箱(9)中的反洗油經(jīng)反洗管道(16)、流量表(15)流入介電場精制器(5)中，開始自動清洗介電質(zhì)，清洗處理后，清洗油從廢油管(8)中流回到反洗油箱(9)中；所述的反洗油箱(9)中的反洗油是介電場精制器(5)中精制后的潔凈油品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的油品介電場精制裝置，其特征在于自動反清洗介電場精制器(5)中的專用介電質(zhì)工藝方法是關(guān)閉主油泵(4)，關(guān)閉電源裝置(3)，打開空氣壓縮機(jī)(11)開關(guān)，打開反洗油箱(9)的閥門，空氣、反洗油經(jīng)混合器(12)混合后，經(jīng)反洗管道(16)、流量表(15)流入介電場精器(5)中，自動清洗介電質(zhì)開始，清洗處理后，清洗油從廢油管(8)中流回到反洗油箱(9)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于介電場精制裝置(1)精制油品工藝是調(diào)節(jié)壓力、流量，打開主油泵(4)將待精制的原料油經(jīng)輸油管(13)、壓力表(14)、流量表(15)輸送到介電場精制器(5)中，打開電源裝置(3)開關(guān)，通過設(shè)在介電場精制器(5)上的高壓引入棒同介電場精制器(5)內(nèi)的正電極同電源裝置(3)導(dǎo)通，專用介電質(zhì)在高電壓正負(fù)電極導(dǎo)電作用下形成非均勻介電場條件下對油品進(jìn)行分離、精制、提純處理；經(jīng)所述處理后的油品經(jīng)出油管(7)輸送出；經(jīng)所述處理后的廢油經(jīng)廢油管(8)排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于介電場精制器(5)中的介電質(zhì)，介電質(zhì)介電常數(shù)為ε＝100～25000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于電源為工業(yè)電源經(jīng)調(diào)壓、變壓、高壓整流后形成高壓介電場精制器(5)所需的電源裝置(3)，所述電源裝置(3)輸出高壓直流電場，整流器采用橋式高壓硅堆整流器，電纜采用多芯硅橡膠耐溫耐壓電纜，其高壓電場輸出性能為交流穩(wěn)壓器功率3～200KVA；初級無極調(diào)壓器調(diào)壓范圍0～250V，連續(xù)可調(diào)；高壓變壓器輸出電壓范圍0～25000V；高壓整流電路四個高壓硅堆組成橋式整流電路；高壓電纜耐壓50KV。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于介電場精制裝置(1)可以由單級或多級介電場精制器(5)構(gòu)成，介電場精制器(5)可以是串連式，也可以是并聯(lián)式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于介電場精制器、反洗油箱，及其各管道、泵、閥門可采用不銹鋼材質(zhì)制成，所述的輸送管道也可選用耐油型軟管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油品介電場精制裝置，其特征在于原料油經(jīng)所述介電場精制裝置(1)進(jìn)行精制后，元素硫、固體微粒的脫除率在90％以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油品介電場精制裝置，是將待精制的油品經(jīng)輸油管輸送到介電場精制裝置中進(jìn)行高電壓、專用介質(zhì)和非均勻介電場條件下分離、精制、提純，經(jīng)提純后的油品經(jīng)出油管輸送出，廢油經(jīng)廢油管排出；反洗油箱中的清潔油經(jīng)反洗管道流入介電場精制裝置中進(jìn)行自動反清洗精制器中的介電質(zhì)，清洗后的油經(jīng)過廢油管流入到反洗油箱中。本發(fā)明能將多種油品中的固體微粒、活性硫化物、弱極性物質(zhì)等雜質(zhì)分離出去，使油品獲得凈化、提純和精制。在油品精制過程中，不引入任何化學(xué)物質(zhì)，不會改變油品的基本性質(zhì)，是一種環(huán)保型的高精度脫除油品中固體微粒的精制裝置。
文檔編號B03C5/00GK1458230SQ0312339
公開日2003年11月26日 申請日期2003年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月26日
發(fā)明者朱岳麟, 彭昕, 熊常健, 郭紅 申請人:北京航空航天大學(xué)