本文選題：高壓脈沖電場 + 廢潤滑油��； 參考：《山東大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著國民經濟的高速發(fā)展,我國對潤滑油的消費需求也隨之快速增長。由于潤滑油在使用過程中不可避免地會有水分和其他雜質的摻入,導致潤滑油的理化性能下降,成為廢潤滑油。如果廢潤滑油處理不當,例如直接丟棄或燃燒,不僅浪費資源,更會嚴重污染空氣、水體和土壤。在潤滑油的各類污染物中,乳化水由于其水滴粒徑很小,利用常規(guī)的離心分離技術很難有效祛除,本論文就在常規(guī)離心分離凈化潤滑油的基礎上,使用高壓脈沖電場對廢潤滑油進行預處理,來提高整體的凈化脫水效果。為了論證高壓脈沖電場破乳的有效性,本論文首先在理論上探究了高壓脈沖電場對潤滑油凈化的影響以及潤滑油中的水滴在電場作用下的變化情況。通過研究對比不同類型電場對廢潤滑油凈化效果的影響,選定高壓脈沖電場作為靜電預處理電場的選型。隨后探究了高壓脈沖電場參數(電壓、頻率和占空比)對廢潤滑油凈化脫水的影響規(guī)律,發(fā)現:隨著電場參數的遞增,凈化效果均先增大后減小,且存在—個最優(yōu)電場參數值,并在文中分析了該電場的最優(yōu)參數值。然后,對高壓脈沖電場作用下分散相水滴進行動力學分析包括受力情況(靜電引力、阻力、重力、浮力以及內外壓力)以及受力之后的相應變化包括極化變形、破裂、聚并以及運動遷移規(guī)律等。通過搭建實驗平臺和設計實驗流程,驗證了高壓脈沖電場預處理的有效性,以及電場參數對廢潤滑油凈化效果的影響規(guī)律,符合前述理論研究并得到最優(yōu)電場頻率值和最優(yōu)電壓幅值范圍。實驗平臺包括高壓脈沖電源、新型靜電聚結器室內快速評價裝置、GHP80離心真空復合式凈油機以及散熱裝置和普源DS1202CA數字示波器及其高壓探頭。設計了針對電場頻率和電壓幅值的單因素變量對比實驗以及未施加高壓脈沖電源的對照實驗。實驗介質為50 L46#潤滑油與500 ml水的充分混合乳狀液,每運行—段時間測量和記錄透亮時間、除水量和電壓等數據。經過數據分析后得出結論:(1)高壓脈沖電場對凈化效果的提高非常顯著。在最優(yōu)電場頻率下,平均縮短凈化時間661.7 min,提高凈化效率178.1%;平均增大脫水量81.3 ml,提高凈化脫水效果27.7%;(2)頻率對凈化脫水效果的影響規(guī)律是隨著頻率的增大,先增大后減小且驗證存在頻率最優(yōu)值,最優(yōu)值為1500 Hz,符合理論分析;(3)電壓3100 V以下時,隨著電壓的增大,廢潤滑油的凈化脫水效果也在不斷提升。根據理論推斷,電壓理論上的最優(yōu)解應該不小于3100 V;(4)在電場頻率和電壓幅值兩個參數中,電場頻率對凈化脫水效率和效果的影響都大于電壓幅值。
[Abstract]:With the rapid development of national economy, the consumption demand of lubricating oil in our country also increases rapidly. The physical and chemical properties of the lubricating oil are decreased and become waste lubricating oil due to the inevitable incorporation of moisture and other impurities in the use of the lubricating oil. If the waste lubricating oil is not treated properly, such as directly discarded or burned, it will not only waste resources, but also seriously pollute air, water and soil. Among all kinds of contaminants in lubricating oil, emulsified water is difficult to dispel effectively by using conventional centrifugal separation technology because of its small size of water droplets. This paper is based on the conventional centrifugal separation and purification of lubricating oil. The high-voltage pulse electric field is used to pretreat the waste lubricating oil to improve the overall purification and dehydration effect. In order to demonstrate the effectiveness of high voltage pulsed electric field demulsification, the effect of high voltage pulse electric field on lubricating oil purification and the change of water droplets in lubricating oil under the action of electric field were studied in this paper. By studying and comparing the effect of different electric fields on the purification effect of waste lubricating oil, the high voltage pulse electric field was selected as the selection of electrostatic pretreatment electric field. Then, the influence of high voltage pulse electric field parameters (voltage, frequency and duty cycle) on purification and dehydration of waste lubricating oil is studied. It is found that with the increase of electric field parameters, the purification effect increases first and then decreases, and there are several optimal electric field parameters. The optimal parameter value of the electric field is analyzed in this paper. Then, the dynamic analysis of dispersed phase water droplets under the action of high voltage pulse electric field includes the force (electrostatic force, drag force, gravity, buoyancy and internal and external pressure) and the corresponding changes after loading, including polarization deformation, fracture. Gather and merge as well as the law of movement migration and so on. The validity of high-voltage pulsed electric field pretreatment and the influence of electric field parameters on the purification effect of waste lubricating oil are verified by setting up the experimental platform and designing the experimental flow. In accordance with the above theoretical study, the optimal electric field frequency and the optimal voltage amplitude range are obtained. The experimental platform includes a high voltage pulse power supply, a new type of indoor rapid evaluation device for electrostatic coalescence, a centrifugal vacuum compound oil purifier with GHP80, a heat dissipation device, a digital oscilloscope with universal DS1202CA and a high voltage probe. The contrast experiment of single factor variable for electric field frequency and voltage amplitude and control experiment without applying high voltage pulse power supply are designed. The experimental medium is a fully mixed emulsion of 50L46# lubricating oil and 500ml water. The data of brightness time, water removal and voltage are measured and recorded during each running period. The conclusions are as follows: (1) the purification effect of high voltage pulse electric field is very significant. Under the optimum electric field frequency, the average purification time is shortened by 661.7 minutes, and the purification efficiency is improved by 178.1; the average amount of dehydration is increased by 81.3 ml, and the purification effect is increased by 27.7ml; (2) the effect of frequency on the purification and dehydration effect increases with the increase of frequency. The optimal value of frequency is 1500 Hz, which accords with the theoretical analysis. (3) when the voltage is below 3100 V, the purification and dehydration effect of waste lubricating oil increases with the increase of voltage. It is inferred from the theory that the optimal solution of voltage in theory should not be less than 3100 V. (4) in the two parameters of electric field frequency and voltage amplitude, the effect of electric field frequency on purification dehydration efficiency and effect is greater than that of voltage amplitude.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE626.3

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本文編號：2109222