!"#$%
I.1. Lịch sử phát triển của dầu nhờn
I.2. Tầm quan trọng của dầu nhờn
I.3. Chức năng của dầu nhờn
I.4. Các tính chất sử dụng của dầu nhờn
&'(% )%&&*+,&'% $/0%&1%
II.1 chỉ số độ nhớt
II.2 điểm chớp cháy
II.3 điểm rót chảy
II.4 độ a_xit tổng
2%345$6789:;52%3<$
%=
III.1. Tính năng sử dụng của dầu nhờn
III.2. Các phép thử tính năng của dầu nhờn
::88>
488>
I.2. Nguyên nhân làm thay đổi tính chất dầu nhờn
I.3. Bản chất của quá trình tái sinh dầu nhờn thải
I.4. Các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải
I.5. Đánh giá các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải
I.6. Các phát minh trong lĩnh vực tái sinh dầu nhờn
I.7. Tình hình tái sinh dầu nhờn thải ở Việt Nam
?@
A+/0
.
Theo thông kê năm 1997, toàn thế giới Chúng ta biết rằng: với bất kỳ
một cơ thể sống nào muốn sống và hoạt động được thì nhất thiết phải có
nguồn thức ăn để nuôi cơ thể. Đối với các trang thiết bị máy móc, động cơ
cũng vậy, dầu nhờn chính là nguồn "thức ăn" không thể thiếu và rất cần thiết
cho chúng và cho một nền công nghiệp hóa hiện đại hóa trên toàn thế giới.
Và từ thuở xa xưa, các bậc thiên tài đã nghiên cứu và đúc kết nghiên cứu của
mình một cách ngắn gọn, song rất hàm xúc dưới dạng ca dao tục ngữ lưu
truyền cho đến ngày nay, đó là:
" Không bôi trơn thì không đi được".
Với câu nói trên, chúng ta đã nhận ra được vai trò và tầm quan trọng
không thể thiếu của dầu nhờn trong quá trình hoạt động của các loại máy
móc thiết bị và động cơ cũng như ý nghĩa và mục đích sử dụng dầu nhờn.
Hơn thế nữa, ngày nay chúng ta đang sống trong thời đại của khoa học và
công nghệ, với nền công nghiệp hiện đại ngày càng phát triển và xâm nhập
vào mọi hang cùng ngỏ hẻm trên toàn thế giới cũng như xu hướng quốc tế
hóa đời sống kinh tế diễn ra mạnh mẽ trên toàn cầu thì dầu nhờn đòi hỏi cần
phải được nghiên cứu nhiều hơn để cho ra nhiều chủng loại dầu nhờn khác
nhau với số lượng và chất lượng ngày càng đáp ứng được nhu cầu sử dụng
hiện naysử dụng mỗi năm gần 40 triệu tấn dầu nhờn, trong đó có 60% là dầu
nhờn động cơ. Khu vực sử dụng nhiều dầu nhờn nhất là Châu Âu 34%, Châu
á 28%, Bắc Mỹ 25%, còn các khu vực khác chiếm 13%. Với các nước khu
vực Châu á - Thái Bình Dương, hằng năm, sử dụng 8 triệu tấn. Tăng trưởng
hằng năm là từ 5 - 6%. Đứng đầu là Nhật Bản với 29.1%, tiếp theo sau là
Trung Quốc 26%, ấn Độ 10%, Hàn Quốc 8%, úc 5%, Thái Lan 4.6%,
Inđonesia 4.5%, Malaysia 1.8% và Việt Nam chúng ta khoảng 1.5%.
Cụ thể, hàng năm thị trường Việt Nam tình hình tiêu thụ khoảng
110.000 - 120.000 tấn dầu nhớt các loại. Nhu cầu tiêu thụ của Việt Nam
trong những năm qua cụ thể như sau [13-trang 176, 15 - trang 117]:
Bảng 1: Nhu cầu dầu nhờn Việt Nam (ngàn tấn).
Năm
Mức tiêu thụ (tấn)
1992
1993
1994
1995
2000
2005
2010
54.000
65.000
72.000
85.000
141.000
207.000 (dự báo)
316.000 (dự báo)
Như vậy, với một nước đang phát triển như nước ta thì với số liệu vừa
nêu trên thì không phải là một con số khiêm tốn. Và toàn bộ lượng dầu đã sử
dụng này là do nước ta nhập từ nước ngoài dưới dạng dầu nhờn gốc và phụ
gia về tự pha chế hoặc dầu nhờn thành phẩm. Và hầu như là toàn bộ lượng
dầu nhờn sau khi sử dụng thì lại bị thải trực tiếp ra ngoài môi trường. Đây
quả thật là một sự lãng phí rất lớn về mặt kinh tế, bởi vì, dầu nhờn thải hoàn
toàn có thể là một nguồn nguyên tốt cho việc tái sử dụng lại. Hơn thế nữa,
việc thải dầu nhờn trực tiếp ra ngoài môi trường lại gây nên sự ô nhiễm môi
trường rất lớn, trong khi hiện nay chiến lượt "bảo vệ môi trường" và khẩu
hiệu "trái đất là đại gia đình" là nhiệm vụ vô cùng quan trọng và bức xúc của
toàn
nhân loại, bởi lẽ nó là những việc làm để bảo tồn và phát triển bền vững
“cái nôi của con người".
Đứng trước hai vấn đề như vậy thì việc tái sinh dầu nhờn nhất thiết
là cần phải được nghiên cứu sao cho phù hợp với tình hình cụ thể của nước
ta và được áp dụng nhanh chóng vào trong thực tế để không những tiết kiệm
được đáng kể nguồn nguyên liệu, tiết kiệm kinh tế mà còn gốp phần giải
quyết nạn ô nhiễm môi trường, một vấn đề bức xúc của thế kỷ 21.
Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp và công nghệ tái sinh
dầu nhờn khác nhau dựa trên các thiết bị phức tạp như : xử lý bằng hóa chất,
chưng cất chân không, trích ly và hydro hóa làm sạch. Tất cả những phương
pháp tái sinh dầu nhờn hiện đại đều cho ra dầu nhờn hoàn toàn có thể thay
thế dầu nhờn gốc ban đầu. Tuy nhiên nó đòi hỏi phải có chi phí xây dựng
dây chuyền tái sinh lớn, kỹ thuật cao và công nghệ phức tạp.
Từ trước đến nay, việc tái sinh dầu nhờn ở Việt Nam vẫn đươc
thực hiện bằng các phương pháp đơn giản và cũng chưa có một quy mô hoàn
chỉnh cho việc tái sinh dầu nhờn. Đứng trước tình hình đó, với đề tài này
em tiến hành nghiên cứu phương pháp tái sinh dầu nhờn thải với công nghệ
đơn giản, rẻ tiền và góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường do dầu nhờn thải
gây ra đồng thời đem lại hiệu quả kinh tế cao phù hợp với tình hình đất nước
ta hiện nay.
&'(% "9
=Blịch sử phát triển của dầu nhờn
Cách đây 100 năm, thậm chí con người vẫn chưa có khái niệm về dầu
nhờn. Tất cả các máy móc lúc bấy giờ đều được bôi trơn bằng dầu mỡ lợn và
sau đó dùng dầu ôliu. Khi dầu ôliu khan hiếm thì người ta chuyển sang sử
dụng các loại dầu thảo mộc khác. Ví dụ: Để bôi trơn cọc sợi máy dệt người
ta sử dụng đến dầu cọ
Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, sản phẩm chủ yếu tại các nhà máy chế
biến dầu mỏ là dầu hỏa, phần còn lại là mazut (chiếm 70 – 90 %) không
được sử dụng và coi như bỏ đi. Nhưng khi ngành công nghiệp dầu mỏ phát
triển thì lượng cặn mazut càng ngày càng lớn, buộc con người phải nghiên
cứu để sử dụng nó vào mục đích có lợi. Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ
pha thêm vào dầu thảo mộc hoặc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo ra dầu bôi trơn,
nhưng chỉ ít lâu sau người ta đã biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo ra dầu nhờn
- Năm 1870 ở Creem ( Nga ), tại nhà máy Xakhanxkiđơ bắt đầu chế tạo
được dầu nhờn từ dầu mỏ, nhưng chất lượng thấp. Nhà bác học người Nga
nổi tiếng D.I.Mendeleev chính là một trong những người chú ý đầu tiên đến
vấn đề dùng mazut để chế tạo ra dầu nhờn.
- Năm 1870 – 1871, Ragorzin đã xây dựng một xưởng thí nghiệm dầu nhờn
nhỏ.
- Năm 1876 – 1877, Ragorzin xây dựng ở Balakhan nhà máy chế biến dầu
nhờn đầu tiên trên thế giới có công suất 100.000 put/năm. Nhà máy này đã
sản xuất được bốn loại dầu nhờn: dầu cọc sợi, dầu máy, dầu trục cho toa xe
mùa hè và mùa đông.
- Các mẫu dầu nhờn của Ragorzin đã được mang đến triển lãm quốc tế Pari
năm 1878 và đã gây được nhiều hấp dẫn đối với chuyên gia các nước. Phát
huy kết quả đó, năm 1879, Ragorzin cho xây dựng ở Conxtantinôp nhà máy
thứ hai chuyên sản xuất dầu nhờn để xuất khẩu. Chính Mendeleep cũng đã
làm việc ở các phòng thí nghiệm và những phân xưởng của nhà máy này vào
những năm 1880 – 1881. Dưới sự chỉ đạo trực tiếp của ông, nhiều cơ sở
khoa học của ngành sản xuất dầu nhờn đã được xây dựng và chỉ trong vòng
mấy năm sau đó, ngành chế tạo dầu nhờn đã thực sự phát triển và đánh dấu
một bước ngoặt trong lịch sử chế tạo chất bôi trơn.
- Các tác phẩm nghiên cứu của nhà bác học Nga nổi tiếng N.P.Petrop đã tạo
điều kiện để dầu nhờn được sử dụng rộng rãi hơn. Trong các tác phẩm của
mình, ông đã nêu lên khả năng có thể dùng hoàn toàn dầu nhờn thay thế cho
dầu thảo mộc và mỡ thực vật, đồng thời nêu lên những nguyên lý bôi trơn…
- Cùng với những tiến bộ khoa học không ngừng, con người đã xây dựng
được những tháp chưng cất chân không hiện đại thay thế cho những nhà
máy chưng cất cũ kỹ, đây là bước phát triển mạnh mẽ của ngành công
nghiệp dầu mỏ.
- Chúng ta đang sống trong thời đại khoa học và công nghệ, nền công
nghiệp hiện đại đã và đang xâm nhập vào mọi hang cùng, ngõ hẻm trên thế
giới và xu hướng quốc tế hóa nên đời sống kinh tế cũng ngày càng phát triển
mạnh mẽ. Tất cả những đặc điểm nêu trên của thời đại đã đặt ra một nhiệm
vụ hết sức to lớn cho các quốc gia là phải xây dựng được một nền công
nghiệp dầu mỏ hiện đại, đáp ứng và thỏa mãn các nhu cầu ngày càng tăng
của nền kinh tế thế giới
=C9D939<
Dầu nhớt phân cách các bề mặt chuyển động nên có chức năng làm giảm ma
sát và mài mòn, làm mát máy. Dầu nhớt còn bảo vệ các bề mặt kim loại
không bị ăn mòn.
Đối với dầu nhớt động cơ, các chất cặn bẩn sinh ra trong quá trình vận hành
của động cơ được dầu nhớt tẩy sạch khỏi các bề mặt kim loại và được giữ lơ
lững trong dầu để làm sạch động cơ. Dầu nhớt động cơ còn làm kín giữa pít-
tông và xi-lanh để giữ áp suất khí cháy trong buồng đốt và chận các khí cháy
lọt xuống các-te.
=EF)%&&*4G$% $/0%&(%
bảo vệ hiệu quả hơn và chúng ta cũng không phải thay nhớt thường xuyên
Trong động cơ, dầu nhờn có nhiều tác dụng như giảm ma sát giữa hai bộ
phận tiếp xúc trực tiếp với nhau, giải nhiệt làm mát, làm kín, chống ăn mòn.
Tuy nhiên, tác dụng cơ bản nhất của nó vẫn là giảm ma sát nên độ nhớt là
chỉ tiêu có ảnh hưởng quan trọng nhất đến chất lượng của một sản phẩm dầu
nhờn thương mại.
Tính chất đặc trưng
Độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ. Khi ở nhiệt độ cao, độ nhớt giảm và
ngược lại. Dầu có độ nhớt thấp dễ di chuyển hơn so với dầu có độ nhớt cao.
Ngoài ra, do trọng lượng của các phân tử cấu thành nên dầu nhờn có liên
quan trực tiếp đến độ nhớt của nó nên người ta thường gọi thành dầu nặng
hay dầu nhẹ. Dầu nhẹ dùng để chỉ loại có độ nhớt thấp, dầu nặng chỉ dầu có
độ nhớt cao.
Trên thực tế, dầu nhẹ dễ bơm và luân chuyển qua động cơ nhanh hơn.
Ngược lại, dầu nặng thường có độ nhớt cao, di chuyển chậm hơn nên có áp
suất cao hơn nhưng lưu lượng dầu qua bơm lại thấp hơn
1.3.1 $!H=4I9
Dầu nhờn sản xuất từ dầu mỏ vẫn chiếm ưu thế do nó có những ưu điểm
như: công nghệ sản xuất dầu đơn giản, giá thành rẻ. Nhưng ngày nay, để đáp
ứng yêu cầu cao của dầu nhờn bôi trơn, người ta bắt đầu quan tâm đến dầu
tổng hợp nhiều hơn. Dầu tổng hợp là dầu được tạo ra bằng các phản ứng hóa
học từ những hợp chất ban đầu, do đó nó có những tính chất được định ra
trước. Nó có thể có những tính chất tốt nhất của dầu khoáng, bên cạnh nó
còn có các tính chất khác đặc trưng như là: không cháy, không hòa tan lẫn
trong nước. Ưu điểm của dầu tổng hợp là có khoảng nhiệt độ hoạt động rộng
từ -55°C đến 320°C, có độ bền nhiệt lớn, có nhiệt độ đông đặc thấp, chỉ số
độ nhớt cao… Chính những ưu điểm này mà dầu tổng hợp ngày càng được
sử dụng nhiều, nhất là trong các động cơ phản lực.
1.3.2 $!4I9JKL=
Nhớt Synthetic (nhớt tổng hợp) là loại nhớt rất hữu hiệu trong việc kéo dài
tuổi thọ máy . Nhớt này ĐẮT hơn , nhưng dĩ nhiên cũng tốt hơn rất nhiều so
với các lọai nhớt phổ thông vốn là nhớt khóang vật (mineral oil). Vận hành
với nhớt Synthetic các linh kiện trong máy sẽ được
CHƯƠNG II . Tính chất đặc chưng của dầu nhờn
Một dầu nhớt thành phẩm được đặc trưng bằng những tính chất lý hóa cơ
bản như sau :
- độ nhớt
- chỉ số độ nhớt
- điểm chớp cháy
- điểm rót chảy
- độ kiềm tổng
- độ a-xít tổng
2.1 +M! là đặc trưng cho tính kháng chảy của dầu nhớt. Dầu nhớt càng
đặc thì càng khó chảy và ngược lại.
Hình .1
Độ nhớt được đo bằng hai phương pháp : động lực (Hình 2) và động học
(Hình 3).
Độ nhớt động lực là số đo lực cần thiết để làm trượt một lớp dầu trên một
lớp dầu khác. Đơn vị thường dùng là centiPoise (cP = mPa.s).
Độ nhớt động học được đo qua thời gian để một thể tích chuẩn của dầu nhớt
chảy qua một ống chuẩn ở một nhiệt độ chuẩn, thường là 40oC và 100oC.
Đơn vị thường dùng là centiStokes (cSt = mm2/s).
Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm và ngược
lại.
Hình 2 Hình 3
N>KM!O#P là đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đối
với độ nhớt. Dầu nhớt có VI càng cao thì độ nhớt của nó càng ít thay đổi
theo nhiệt độ. VI tùy thuộc bản chất của dầu nhớt. Dầu gốc khoáng có VI
thấp hơn dầu tổng hợp. Có thể làm tăng VI của dầu nhớt bằng cách dùng
một loại phụ gia đặc biệt.
2.2 +QR9!98 là nhiệt độ thấp nhất dưới áp suất khí quyển mà hơi
dầu sẽ chớp cháy khi gặp ngọn lửa (Hình 4). Điểm chớp cháy cốc hở dùng
để đánh giá nguy cơ cháy của dầu nhớt khi tồn trữ, đong rót; điểm chớp cháy
cốc kín dùng để đánh giá tình trạng của dầu nhớt khi đang sử dụng trong
máy móc. Đối với cùng một loại dầu nhớt, điểm chớp cháy cốc hở cao hơn
điểm chớp cháy cốc kín từ 15 đến 20oC.
Hình 4
2.3 +QRST9Ulà nhiệt độ thấp nhất mà dầu nhớt còn có thể rót chảy
được. Đây là đặc trưng cho tính chảy của dầu nhớt ở nhiệt độ thấp, rất quan
trọng đối với các nước ôn đới vào mùa đông khi xe hoặc thiết bị làm việc
ngoài trời phải khởi động trong thời tiết giá lạnh. (Hình 5)
Hình 5
Độ kiềm tổng : là số đo độ kiềm của dầu nhớt động cơ, tính bằng đơn vị
mgKOH/g. Độ kiềm này là do các phụ gia có tính kiềm được pha vào dầu
nhớt động cơ để trung hòa các a-xít sinh ra trong quá trình động cơ đốt cháy
nhiên liệu và để tẩy rửa làm sạch động cơ. Tùy theo chất lượng nhiên liệu sử
dụng (hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu) mà phải chọn loại dầu nhớt có
độ kiềm tổng thích hợp để đảm bảo chống ăn mòn và làm sạch tốt cho động
cơ. Hàm lượng lưu huỳnh càng cao thì độ kiềm tổng của dầu nhớt phải càng
lớn.
2.4 +MVW2 là số đo độ a-xít của dầu nhớt do các thành phần ô-xi hóa
của dầu nhớt trong quá trình sử dụng, đơn vị là mgKOH/g. Các loại dầu nhớt
công nghiệp (dầu thủy lực, dầu bánh răng, …) thường được sử dụng trong
thời gian dài, do đó độ a-xít sẽ tăng dần cùng với mức độ biến chất của dầu.
Khi độ a-xít vượt quá một mức giới hạn thì phải thay dầu để ngăn chận ăn
mòn và đảm bảo tính năng
&'(% : 2%345$6789:;52%3<
$%
=B=23>569<
• 3.1.1 Tác dụng bôi trơn
Trước tiên, dầu nhớt có tác dụng bôi trơn, giúp cho piston di chuyển
lên xuống một cách nhẹ nhàng, êm ái trong lòng xi-lanh. Động cơ
được cấu thành từ rất nhiều các chi tiết kim loại như piston, trục cam,
xu-páp Khi động cơ vận hành, lực ma sát giữa các bộ phận này với
nhau là rất lớn. Hệ thống bơm sẽ phun dầu nhớt vào mọi ngóc ngách
bên trong động cơ để tạo thành lớp đệm trơn trên bề mặt tiếp xúc giữa
các chi tiết, làm giảm lực ma sát và tăng hiệu suất vận hành. Đồng
thời, việc hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa các chi tiết giúp giảm thiểu sự
mài mòn các bề mặt kim loại, có tác dụng bảo vệ và tăng tuổi thọ của
động cơ.
3.1.2 . Tác dụng làm mát
Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình đốt cháy nhiên
liệu là rất lớn. Nhờ quy trình luân chuyển liên tục, dầu nhớt sẽ có tác
dụng làm mát, tránh được tình trạng động cơ bị quá nhiệt hay cháy
piston.
3.1 3. Tác dụng làm kín
Khi động cơ vận hành, dầu nhớt như một lớp đệm mềm không định
hình bịt kín khe hở giữa piston và thành xi-lanh để áp suất sinh ra
trong quá trình đốt cháy nhiên liệu không bị thất thoát.
3.1.4. Tác dụng làm sạch
Quá trình đốt cháy nhiên liệu đương nhiên sẽ sản sinh ra muội đọng lại
trong động cơ, tác dụng tiếp theo của dầu nhớt chính là cuốn trôi và
làm sạch những muội bám này.
3.1.5. Tác dụng chống gỉ
Bề mặt của các chi tiết kim loại trong động cơ được bao bọc bằng một
màng dầu mỏng có tác dụng hạn chế sự tiếp xúc với không khí, tránh
được hiện tượng ôxy hóa dẫn đến han gỉ.
=C=89;5239<
=C=B:I59KR7RX79Y89Z
Phương pháp thử này có thể xác định tính chống mài mòn của dầu bôi trơn
trong tiếp xúc trượt ở những điều kiện định trước.
+Đường kính bốn viên bi là 12,7mm
+Lực tác dụng lên viên bi trên cùng là 147N hoặc 392N
+Nhiệt độ của quá trình thử nghiệm được duy trì ở 75
0
C
+Viên bi trên cùng được cho quay với tốc độ 1200 vòng/phút
+Thời gian thử nghiệm là 60 phút.
- Thuộc tính chịu áp cao.
Phương pháp này xác định tính chịu tải của các loại dầu bôi trơn kể cả tỉ
số tải trọng mài mòn và tải trọng gây hàn dính.
=C=C:;5M3RX[R\
Theo phương pháp này tấm đồng được đánh bóng và ngâm ngập trong mẫu
dầu cần thử nghiệm.Người ta gia nhiệt đến một nhiệt độ nhất định và giữ
trong một thời gian nhất định tùy thuộc vào từng loại dầu. Khi phép thử kết
thúc tấm đồng được lấy ra, Rửa sạch và đem so với bảng tiêu chuẩn ASTM
về ăn mòn tấm đồng.
=C=E:;5]92^Z_`
Thông thường người ta xác định đặc tính tạo bọt của dầu bôi trơn theo ba
giai đoạn.
+ Giai đoạn một xác dịnh độ tạo bọt ở 24
0
C
+ Giai đoạn hai xác định độ tạo bọt ở 94
0
C
+ Giai đoạn ba xác định độ tạo bọt ở 24
0
C
=C=a:;5]92^Zb9<
Phép đo này được tiến hành như sau: đổ vào một ống đong hình trụ 40 ml
mẫu dầu và 40 ml nước cất rồi khuấy mạnh trong 5 phút ở 54
0
C, mức độ
tách nhũ được ghi lại theo từng thời gian. Đối với hầu hết các loại dầu đòi
hỏi sau 30 phút, lớp nhũ chỉ được còn lại ít hơn 3cm
3
. Nếu sau một giờ việc
táh nhũ hoàn toàn không xảy ra, thì phải ghi lại thể tích dầu, thẻ tích nươc và
thể tích nhũ.
=C=c:;5M_ZWT
Quy trình được xác định như sau: dầu cần được đụng trong một ống nghiệm
có chứa nước cất và một cuộn dây đồng – sắt làm chất xúc tác. Tại đầu ống
nghiệm cá bộ phận làm lạnh bằng nước để giữ lại các thành phần hơi. Một
dòng oxy có tốc độ quy định được sục vào hỗn hợp dầu –nhớt kể trên ở nhiệt
độ 95
0
C cho đến chỉ số trung hòa bằng 2,0 theo tiêu chuẩn quy định thì thời
gian thử nghiêm được gọi là thời gian sống của oxy hóa.
=C=d :; 5 eU 3 9K N
Phương pháp này gồm hai phần: một quy trình (A) sử dụng nước cất và một
quy trình (B) sử dụng nước biển nhân tạo. Một mẫu thép thử được ngâm
trong hỗn hợp dầu với nước cất hay nươc biển nhân tạo, hỗn hợp này được
khuấy liên tục trong quá trình thử thường quá trình này kéo dài trong 24h.
::88>
9488>
I.2. Nguyên nhân làm thay đổi tính chất dầu nhờn
Dầu nhớt trong quá trình sử dụng sẽ bị biến chất do nhiều nguyên nhân :
- ô-xi hóa, làm phát sinh ra cặn bùn và a-xít
- tạp nhiễm bụi, đất, kim loại mài mòn, nước, nhiên liệu, không khí
- suy giảm phụ gia
Vì thế sau một thời gian sử dụng cần phải thay dầu nhớt mới. Việc thay dầu
có thể lập lại sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là định kỳ thay dầu.
Định kỳ này dài hay ngắn phụ thuộc vào chất lượng dầu, điều kiện vận hành
và điều kiện môi trường làm việc. Các nhà sản xuất thiết bị thường khuyến
cáo loại dầu nhớt sử dụng và định kỳ thay dầu trong những điều kiện vận
hành bình thường. Trong những điều kiện vận hành khắc nghiệt hơn thì định
kỳ thay dầu thường phải rút ngắn lại chỉ còn 1/2 định kỳ tiêu chuẩn.
=E=fU9[9<8Sg8>U
Tái sinh dầu thải thực chất là quá trình tách loại hết chất bẩn ra khỏi dầu thải
,phục hồi lại những tính chất ban đầu của dầu ,việc tách chất bẩn ra khỏi dầu
thải được thực hiện bằng phương pháp kết tủa ,có thể gây kết tủa băng
phương pháp vật lý như lắng đọng ,lọc ,chưng cất ly tâm ,hoặc phương pháp
hóa lý như đông tụ ,hấp phụ hay phương pháp hóa học như làm sạch bằng
axit hoạc kiềm ,đặc tính và mức độ biến chất của dầu thải sẽ quyết định
phương pháp tái sinh nó ,vì vậy khi quyết định rái sinh dầu thải cần phải căn
cứ vào loại ,mức độ ,tính chất làm bẩn của dầu tái sinh mà lựa chọn phương
pháp tái sinh cho phù hợp
=a98988>U9<
Các phương pháp vật lý chỉ tái sinh được những dầu thải có mức độ biến
chất chưa sâu ,đối với nhữn dầu thải biến chất sâu đặc biệt dầu động cơ có
chứa phụ gia phân tán tẩy rửa ( dầu thải không lọc ) thì các phương pháp vật
lý “bất lực” .để tái sinh nhữn dầu thải này cần phải dùng phương pháp lý hóa
,phương pháp hóa học hoặc tổ hợp nhiều phương pháp khác nhau như
:8h6
Đông tụ là phương pháp chủ yếu để tăng cường tính chất chọn lọc cho
những dầu thải không lọc ,bản chất của đông tụ là sự tập hợp những hạt
keo ,tạo ra những chất kết tụ lắng xuống .có thể gây đông tụ bằng tác động
cơ học , bằng nhiệt ,bằng dòng điện ,bằng chất đông tụ ,chất đông tụ có thể
là chất điện ly ,chất hoạt động bề mặt hoặc chế phẩm tẩy rủa tổng hợp
H2SO4 ,Na2CO3, Na2SiO3, Na3PO4, là những chất đông tụ điện ly điển
hình ,chất đông tụ hoạt động bề mặt có hai loại : không ion và ion ,Tốt hơn
cả là những chất hoạt động bề mặt anion gốc sunfonat mà phổ biến nhất là
sunfonol RSO3Na trong đó R là gốc 12-18C . chất đông tụ có khả năng làm
mất dần điện tích của các hạt keo làm cho chúng ngưng xô đảy nhau và dính
lại với nhau tạo ra những hạt lớn lắng xuống đáy
Qua nghiên cứu người ta đã xác định được rằng dùng chất hoạt động bề mặt
Ion để đông tụ các tạp chất phân tán mịn trong dầu thải không lọc là có hiệu
quả nhất .
&[6
&[phụ là quá trình tập trung các chất bẩn trên bề mặt chất hấp phụ
,chất hấp phụ có khả năng giữ trên bề mặt của mình một lượng lớn các chất
atsfal ,axit, aste và các sản phẩm ooxy hóa khác trong dầu thải .hiệu quả hấp
phụ phụ thuộc vào bản chất và chỉ số bề mặt chất hấp phụ .đặc tính của
những chất được hấp phụ cũng có ý nghĩ quan trọng không kém .vidu :
silicagel hấp thụ tốt nhựa atsfal còn oxit nhôm lại hấp phụ tốt axit hữu cơ
phân tử thấp .đẻ tăng khả năng hấp phụ của chất hấp phụ phải hoạt hóa nó
.trong tái sinh dầu thải người ta dùng chất hấp phụ phổ biến nhất là sét tảy
màu rồi đến silicagel oxit nhôm … về nguyên tắc chất hấp phụ càng được
nghiền nhỏ thì bề mặt hấp phụ càng lớn song lại iS^!9Z8
Sg`9>[6
7R>^9_jW2>kS9
Làmsạch bằng a xít là 1 phương pháp hóa học đồng thời cũng là phương
pháp lý hóa bởi lẽ a xít sunforic ngoài tác dụng làm sạch các chất có hại nó
còn là dung môi tốt cho nhiều hợp chất và là một chất đông tụ rất tốt chgo
dầu .tất cả các chất bẩn được tách ra khỏi dầu thải cùng với gudron a xít (cặn
nhớt nặng do phần lớn atsfal hòa tan trong a xít cùng với cacboxit a xít –
những sản phẩm của quá trình o xy hóa dầu )
Trong tái sinh dầu thải bằng a xít tốc độ và tính hoàn toàn của sự lắng đọng
các nhựa a xit co ý nghĩa rất quan trọng ,để tăng nhanh sự lắng đọng ,người
ta thêm chất lắng đọng vào dầu a xít ,chất lắng đọng tốt nhất của gudron a
xít là thủy tinh lỏng ,sét tẩy màu . dầu sau khi làm sạch bằng a xít cần phải
được trung hòa và tách những chất có hại vì trong dầu co chứa a xit sunforic
(sản phẩm của phản ứng a xít sunforic với dầu )
7R>^9_j9[eR
Những chất kiềm được dung đẻ làm sạch dầu thải phổ biến nhất là Na2CO3
NaOH ,hoặc Na3PO4 kiềm tác dụng với các a xít hữu cơ (sản phẩm của sự o
xy hóa dầu ) tạo ra xà phòng . vì vậy để lắng và rửa dầu sau khi làm sạch
bằng kiềm là việc làm bắt buộc . trong quá trình sử lý dầu thải bằng kiềm có
thể xẩy ra sự thủy phân xà phonhf được tạo ra và tạo nhũ gây trở ngại cho
quá trình làm sạch ,nồng độ kiềm và nhiệt đọ xử lý ảnh hưởng đối lập đến
hai hiện tượng này ,vì vạy cần phải chọn điều kiện xử lý sao cho hnj chế
được cả hai quá trình có hại trên
=c9898RR!SZlm98>U
IZRMsáng chế ở úc dầu thải được tái sinh bằng phương pháp đông tụ
bởi tổ hợp của dug môi tổng hợp có chứa cacbonyl (c=o) với dung dịch chất
điện ly .đặc điểm nổi bật của phương pháp này là nước không cần tách ra
khỏi dầu thải trước khi sử lý vì nước là thành phần thiết yếu tronh quá trinh
đông tụ .song việc tổng hợp các dung môi loại này là phức tạp và tốn kém
ở đức có một phương pháp tái sinh dễ thực hiện hơn .theo phương phap này
người ta xử lý sơ bộ dầu phế thải bằng dung dịch của hỗn hợp Na2CO3
,hoặc K2CO3,với Na2SO4 ,hoặc K2SO4 ,sau đó xử lý tiếp bằng phương
pháp quen biết như làm sạch bằng H2SO4 ,bằng dung môi hay băng hydro
phương pháp này cho dầu tái sinh khá sạch ,phụ gia dễ kiếm song quá trình
công nghệ cồng kềnh ,phức tạp
ở balan chủ yếu tái sinh dầu động cơ .phương pháp tái sinh dầu như sau :
dầu thải được khử nước ,được xử lý bằng a xít rồi bằng kiềm và cuối cùng
được tẩy mầu bằng đất sét rồi lọc ép .có chưng cất chân không trước hoặc
sau xử lý .
ở pháp người ta dùng propan lỏng đẻ khử cặn bằng cách chiết rồi xử lý tiếp
bằng a xít ,bằng đất sét rồi chưng cất chân không ngoài ra người ta còn
dùng chất đông tụ
phương pháp tái sinh o Italia tỏ ra tiến bộ hơn pháp ,ở đây cũng dùng propan
lỏng đẻ tách chiết hai lần nhưng việc xử lý tiếp dầu khử cặn được thực hiện
bằng hydro và cuối cùng là chưng cất chân không ,phương pháp này cho
hiệu quả cao nhung chi phí rất lớn
mĩ sử dụng phổ biến phương pháp berc .làm kết tủa cặn bẩn bằng hỗn hợp
rượu chuyên dụng trộn với dầu thải đã được tách nước sau đó chung cất
chân không cho ra những sản phẩm khác nhau ,phương pháp này đăt ,thiết
bị phức tạp ,khó vận hành
phương pháp tái sinh được coi là hiện đại nhất hiện nay là phương pháp
Recyclon của ha lan .theo phương pháp này người ta phun các hóa chất
chuyên dùng vao dầu thả đã khử nước sau đo chưng cất phân tử ở chân
không cao .cặn thải được đốt thành tro chống ô nhiễm môi trường .phương
pháp nay tạo ra dầu gốc hoàn hảo nhưng rất đắt đỏ
gg8>U"R
"9tái sinh dầu thải ở việt nam chủ yếu do tổng công ty xăng dầu đảm
nhiệm bằng phương pháp a xít với một công nghệ quá cũ nát chắp vá và
không hoàn chỉnh .do vậy hiệu quả tái sinh thấp và gây ô nhiễm môi trường
rất nghiêm trọng đặc biệt chưa có biện pháp xử ls cạn a xít sau tái sinh
Và để bảo vệ môi trường ,tiết kiệm nguồn nguyên liệu ,tiết kiệm ngoại tệ cần
phải đẩy mạnh công tác tái sinh và một phương pháp tái sinh mới của nước
ta đó là phương pháp tái sinh dầu nhờn thải của nguyễn lệ trúc
- Nguyễn Lệ Trúc, Đại học Bách khoa TP.HCM đã thành công trong
việc sử dụng bentonite hoạt hóa để tái sinh dầu nhờn thải. Với phương
pháp này, nhớt tái sinh được sử dụng như dầu gốc, giúp giảm một
lượng lớn dầu gốc đang phải nhập khẩu từ nước ngoài
Nguyễn Lệ Trúc triển khai nghiên cứu đề tài "Sử dụng Bentonite hoạt hóa để
tái sinh dầu nhờn thải" với mục đích giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi
trường từ dầu nhờn thải, đồng thời làm tăng giá trị kinh tế của nguồn chất
thải này bằng cách tái sinh thành dầu gốc với phương pháp ít phát sinh chất
thải rắn sau xử lý độc hại với môi trường nhất và rẻ tiền.
Bentonite được sử dụng trong công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí,
đặc biệt là thành phần chính dùng pha chế dung dịch khoan, nhằm nâng cao
khả năng làm sạch đáy giếng khoan (tăng khả năng tải bùn khoan), vật liệu
xây dựng, vật liệu xử lý nước thải, chất mang xúc tác
Phương pháp của Trúc là không sử dụng phương pháp luân phiên từng biến
truyền thống để khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ axit, thời
gian hoạt hóa, nhiệt độ hoạt hóa. Nghiên cứu đã sử dụng phần mềm Design-
Expert để khảo sát ảnh hưởng toàn phần của các yếu tố trên đến quá trình
hoạt hóa.
Qua đó, Bentonite tinh chế được hoạt hóa bằng dung dịch HCl, khảo sát ở
các điều kiện xác định (nhiệt độ, thời gian xử lý ), khuấy liên tục, sau đó
đem đi lọc rửa bằng nước cất nóng đến hết ion Cl- thử bằng dd AgNO3) sấy
khô ở 120độC trong 3 giờ, nghiền mịn, đem đi rây, thu được bentonite hoạt
hóa. Thử hoạt tính hấp phụ của bentonite sau khi xử lý bằng cách cho dầu
nhờn vào và khuấy đều với tỷ lệ 15g dầu/10g đất sét (1.5:1).
Thời gian để hấp phụ là 60 phút ở 80độC. Sau đó đem đi lọc và so sánh hiệu
quả hấp phụ của bentonite hoạt hóa và bentonite thô.
Kết quả, mẫu dầu nhờn sau khi tẩy màu đạt độ tẩy màu tốt nhất là 99,6% với
thời gian hoạt hóa là 7,04 giờ, nồng độ axit là 14,0% và nhiệt độ hoạt hóa là
67độC. Khi tăng các yếu tố nhiệt độ hấp phụ và thời gian hấp phụ, hiệu quả
tẩy màu tăng lên tương ứng và khi quá trình đạt cân băng, tính chất của dầu
nhớt tái sinh gần như không đổi. Khi tăng tỷ lệ lỏng rắn, hiệu quả tẩy màu
giảm dần và hiệu suất thu hồi tăng lên tương ứng. Điều kiện hấp phụ tối ưu:
tỷ lệ hấp phụ: 1,5, thời gian hấp phụ: 1h, nhiệt độ hấp phụ: 80độC. Dầu nhờn
tái sinh thỏa mãn các chỉ tiêu quan trọng theo ASTM và có thể sử dụng làm
dầu gốc, nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất dầu nhờn xe máy hoặc
dùng làm dầu nhờn cho động cơ tàu thủy, dầu nén thủy lực
Từ các kết quả thu được, tác giả đi đến khẳng định, sử dụng bentonite hoạt
hóa để tái sinh dầu nhờn thải là một hướng nghiên cứu mới chưa công bố
trên bất kỳ tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước. Bằng phương pháp tái
sinh này, nhớt tái sinh được sử dụng như dầu gốc, chúng ta sẽ giảm một
lượng lớn dầu gốc đang phải nhập khẩu từ nước ngoài, tiết kiệm một lượng
lớn ngoại tệ cho đất nước.
Bên cạnh đó, phương pháp này sẽ làm tăng giá trị kinh tế của
bentonite. Bentonite sau quá trình hấp phụ có thể sử dụng làm chất
độn cho nhiên liệu rắn Lượng chất thải gây ô nhiễm phát sinh từ
phương pháp gần như không tồn tại.
- Kết luận
- Qua bài tìm hiểu trên chúng ta thấy được tình hình tái chế dầu nhờn
thải là một bài toán khó mà chúng ta cần phải đi tìm lời giải ,để vấn đề
dầu nhờn thải không còn là vấn đề nhức nhối của của các cơ quan
chức năng và của chính người tiêu dùng chúng ta,
&n_UZ"RhS>K9<Rg=#g9ZIR9op+q% e"9
9ZIR9oT=