Меню Рубрики

Установки для химической очистки топлива

Дизельное топливо, основные характеристики. Методы очистки дизельного топлива. Применяемое оборудование для очистки (регенерации) дизельного топлива.

Дизельное топливо, основные характеристики. Методы очистки дизельного топлива.
Применяемое оборудование для очистки (регенерации) дизельного топлива.

Основные характеристики дизельного топлива

Дизельное топливо (солярка) представляет собой нефтепродукт, являющийся результатом перегонки нефти. Смешивание гидроочищенных и прямогонных фракций в определенных пропорциях (компаундирвание) определяет конкретную марку солярки. Обычно смесь делается из прямогонного дизельного топлива прямой и первичной перегонки и легкого газойля, получаемого путем каталитического крекинга. В соответствии с ГОСТ , при перегонке нефти могут получаться три марки дизельного топлива:

  • Л(летнее дизельное топливо) – для температуры выше 0 °С;
  • З(зимнее дизельное топливо) для температуры до -20-30 °С;
  • А(арктическое) для самых низких температур, до -50 °С.

Каждый вид солярки предполагает нормированное содержание серы и серных соединений, а также определенную температуру замерзания.

Помимо этого, существует множество различных параметров и характеристик дизельного топлива: фракционный состав, кинематическая вязкость, температура перегонки, цетановое число, густота при 20 °С, йодистое число, коэффициент фильтрации, содержание воды, массовая часть серы и серных соединений, концентрация смол, содержание механических примесей, предельная температура фильтрации, температура замерзания, химическая стабильность, кислотность, температура вспышки, коксуемость, зольность и другие. Рассмотрим более подробно самые основные характеристики дизельного топлива.

  • Цетановое число (детонационная стойкость) характеризует работу двигателя с точки зрения воспламенения дизельного топлива и его сгорания. От цетанового числа, в свою очередь, зависит мощность, дымность и шумность двигателя. Эталоном определения детонационной стойкости или цетанового числа является цетан или н-гексадекан. Значение цетанового числа для цетана при этом устанавливается на уровне 100, а аналогичный показатель альфаметилнафталина – на уровне 0. Для солярки обычный диапазон значений цетанового числа колеблется от 40 до 50. Фактически, эта цифра означает срок задержки возгорания (отрезок времени от подачи топлива в цилиндр до его воспламенения). Более высокое цетановое число означает меньший период воспламенения, и, соответственно, лучшее горение топлива. Более высокое цетановое число повышает экологичность выхлопа. Однако если этот показатель превышает 60, то не происходит прирост мощности двигателя. В свою очередь, солярку с низким цетановым числом производить проще, поэтому на практике изготавливают дизельного топливо с цетановым числом не менее 40-45. Оно определяется аналогично октановому числу бензина, то есть, используя моторный или же исследовательский метод. Корректировать цетановое число можно с помощью специальных технологий.
  • Плотность и вязкость дизельного топлива определяют процесс испарения и образования смесей в двигателе.
  • Низкотемпературные характеристики дизельного топлива (предельная температура фильтрации, температура застывания, температура помутнения) также являются важными параметрами. Что касается температуры застывания, то она составляет порядка -10 °С для летних марок и не выше -35 °С для зимних марок, в соответствии с ГОСТом. Температура помутнения составляет обычно около -5 °С.
  • Химическая стабильность дизельного топлива – это его способность к сопротивлению окислению в процессе хранения. Окисление приводит к образованию осадка на дне бака с топливом, во избежание чего добавляются специальные присадки.

Тем не менее, качество топлива определяется не только вышеприведенными показателями. Попадание в топливо, а соответственно, в двигатель, воды, различных механических и прочих примесей приводит к негативному эффекту. Самой простой способ борьбы с этой проблемой – заправляться только на надежных автозаправочных станциях, успевших хорошо себя зарекомендовать. Такие АЗС заинтересованы в приобретении только качественной продукции, чтобы гарантировать неизменно высокое качество конечному потребителю.

Способы очистки дизельного топлива:

Для улучшения характеристик дизельного топлива применяются следущие способы:

  • Способ фильтрации;
  • Способ сепарации.

Приобретение солярки в сомнительных местах, на собственный страх и риск, к сожалению, редко является лучшим вариантом, и отстаивание с фильтрацией в этом случае не поможет, поскольку оно требует определенное время, оборудование и опыт.

Фильтрация топлива очень важна. Каждый раз, когда происходит заправка топливом, в горловину топливного бака может попасть пыль, которая способна нанести значительный ущерб трущимся поверхностям двигателя и всей системе питания. Пыль через форсунки может проникнуть в цилиндры двигателя, засорять каналы распылителя форсунки. Это может привести к тому, что мощность двигателя упадет из-за нехватки топлива в камере сгорания двигателя. Строение фильтра несложное. Состоит он из корпуса, в котором находиться фильтрующий элемент, обычно это бумага, целлюлоза или волокна синтетические. Назначение и возможности фильтров различные. При выборе фильтра главное выбрать нужный фильтр для фильтрации, в ином случае от фильтра пользы не будет. Более универсальные фильтры способны задерживать не только твердые частицы, но и воду, которая содержится в топливе. При использовании таких фильтров очень важно следить за его состоянием. Наполненный водой, он не будет пропускать топливо. В этом случае неочищенное дизельное топливо пойдет в обход фильтра, что приведет к неправильной работе двигателя и его возможной поломке. Выбор фильтра очень важный и сложный процесс. Самый простой совет: покупать фильтры только известных производителей. Бывает, вам предлагают новый продукт. В этом случае следует попросить справочные документы и внимательно ознакомиться с ними. Встречаются фильтры, характеристики которых просто слишком великолепны. Задумайтесь, а на самом деле это так? К тому же, на рынках достаточно много подделок известных марок. Будьте внимательны при покупке фильтра.

Сепарация это та же фильтрация, но более надежная. В случаях, когда дизельное топливо имеет повышенную загрязненность, обычные фильтры не могут очистить его полностью. В этом случае на помощь приходят сепараторы, которые способны очистить топливо от вредных веществ, независимо от количества их содержания в топливе. Как и фильтры, сепараторы так же могут удалять из топлива не только твердые частицы, но и воду. В отличие от фильтров, сепараторы более сложная вещь. По принципу действия сепараторы бывают двух видов: механические и химические. Сепараторы отделяют воду и вредные вещества от топлива и откладывают их на дне очистителя. Часто в сепараторах используется специальная бумага Aquacon, которая способна задерживать водную эмульсию очень больших объемов. Если отработанный фильтр просто меняется на новый, то сепаратор будет служить дольше, если за ним ухаживать. Обычно, достаточно промывать сепаратор и очищать дно, на котором откладывались вредные вещества. Эти простые периодические действия способны вернуть их нормальную работоспособность.

источник

Очистка дизельного топлива от серы: методы и оборудование

Очистка дизельного топлива от серы – одна из важнейших задач современной нефтепереработки. Каждый автолюбитель хотя бы раз в своей жизни слышал о том, что сера оказывает негативное влияние на дизельное топливо. Но вот если спросить, какое именно, то ответят не все. Чем же вредна сера?

Сера – элемент 16-й группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16.

Очистка дизельного топлива от серы способствует окислению, из-за чего происходит загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Но влияние серы на дизельное топливо не несет только негативные последствия. Она улучшает смазывающую способность нефтепродукта, благодаря чему снижается износ конструкционных частей двигателя. Поэтому при выборе топлива целесообразно найти «золотую середину», которая обеспечивала бы достаточные смазывающие способности, а с другой – минимизировала бы вред окружающей среде. Специалисты рекомендуют покупать горючее с содержанием серы от 0,15 до 1,5%.

Читайте также:  Установка локального сервера на vmware

Очистка дизельного топлива от серы: основные методы

В нефтеперерабатывающей промышленности используются преимущественно физико-химические и химические методы обессеривания дизельных топлив. Химический подход включает в себя использование гидроочистки и очистки серной кислотой, а физико-химический – адсорбционную и абсорбционную очистку.

Сернокислотная очистка реализуется за счет смешивания обрабатываемого дизельного топлива с 90-93%-м раствором серной кислоты при обычной температуре. После протекания всех химических реакций на выходе получают очищенное топливо и кислый гудрон. Последний и содержит в себе все нежелательные примеси. Теоретически он может быть использован в процессе получения серной кислоты. Сернокислотная очистка является достаточно сложным процессом и требует громоздкого оборудования.

Гидроочистка – наиболее распространенный на сегодня метод удаления серы из дизельных топлив. Этот процесс очень дорог. Стоимость блоков гидроочистки зависит от производительности и необходимой глубины обработки и в теории может достигать миллионов долларов США.

Суть данного подхода базируется на взаимодействии водорода с дизельным топливом в присутствии специальных веществ – катализаторов. В результате химических реакций между водородом и сернистыми, азотистыми, кислородсодержащими соединениями образуется сероводород, аммиак и вода соответственно. Этот метод не лишен недостатков, которые проявляются в виде высокой температуры (380-420ºС) и давления (до 4 МПа) процесса, в сложности аппаратурного оформления.

Знаете ли Вы, что реакторы гидроочистки с неподвижным слоем катализатора широко распространены и во многом похожи по конструкции на реакторы каталитического риформинга?

Но самым главным недостатком в современных условиях является большая техногенная нагрузка на экологическую систему, обусловленная выбросами вредных веществ в атмосферу и сточные воды. Чтобы обезвредить выбросы, вызванные гидроочисткой нефтепродуктов, необходимы дополнительные финансовые и материальные затраты.

Адсорбционная очистка реализуется путем контакта дизельного топлива со специальными адсорбентами, в качестве которых могут выступать отбеливающие глины или силикагели. Они впитывают кислородсодержащие, сернистые и азотистые соединения, другие вещества, от которых нужно избавиться (смолы).

Абсорбционная очистка предусматривает селективное (избирательное) удаление вредных компонентов дизельного топлива. В качестве растворителей находят применение фурфурол, жидкая двоокись серы, нитробензол и т.п. Недостатком данного подхода является невозможность восстановления растворителей и их полная потеря с возрастанием финансовых затрат.

Оборудование для очистки дизельного топлива от серы

Компания GlobeCore предлагает экологически чистую технологию, которая позволяет удалять соединения сероводорода и понижать содержания серы в дизельных топливах. Она реализована в установках типа УВР, которые способны понижать содержание парафинов и удалять непредельные углеводороды из нефтепродуктов. После очистки на установках GlobeCore дизельные топлива вновь приобретают товарный вид, повторно не окисляются и не темнеют.

источник

Николай Леонидович Егин —
изобретатель и рационализатор

Данный сайт был создан при жизни Николая Егина с целью привлечения предприятий и организаций заинтересованных во внедрении и производстве продукции на основе авторских разработок Николая Леонидовича Егина

Ознакомьтесь с публикациями об изобретениях Николая Егина. Статьи разбиты в группы по отраслям:

Транспорт Новые технологии Сельское хозяйство Нефтепродукты Промышленность
Медицина Офисная и бытовая техника Строительство Энергетика Экология

Памяти Николая Егина

Автор работал и проживал в г. Рязань.

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Малогабаритная установка очистки дизельного топлива — ТОРНАДО-5

Основными параметрами контроля качества топлива служат ПДК (предельно допустимые концентрации) вредных органических и минеральных примесей, наличие воды, антидетонаторов и прочее. Об этом можно прочитать в публикациях «Три жизни мотора» (ИР, 5, 2002) и «Разбавлять нужно грамотно» (ИР, 5, 2009). Самый длинный список контролируемых параметров предусмотрен для дизельного топлива. Среди них сера, образующая с парами воды серную и сернистую кислоты, разрушающие детали двигателя, нейтрализатора выхлопных газов, глушителя. Парафины, густеющие на морозе, нарушают работу всей топливной аппаратуры. Соли тяжелых металлов, образующие вместе с асфальтенами нагар в камерах сгорания, являются к тому же источником ядовитых и канцерогенных выбросов в атмосферу. Недиспергированная вода в солярке, примеси бензина и керосина резко повышают коэффициент трения деталей топливного насоса высокого давления, плунжерных пар

Кроме того, дизельное топливо требует соблюдения установленных кетановых и цетановых чисел горения и делится на летнее, переходное, зимнее и арктическое по температурам фильтруемости и загустевания.

В середине 2006 г. произошло важное событие — вступил в действие новый ГОСТ Р52368-2005 на дизтопливо вместо древнего ГОСТ 305-82. Если раньше допустимая доля серы в 1 кг топлива доходила до 2000 мг, то теперь она не может превышать 50 мг. По старым нормам температура вспышки (цетановое число) ограничивалась 40 0 C, по новым — не ниже 55 0 C. Теперь летняя солярка должна прокачиваться через фильтры до -6 0 C, переходная (октябрь, апрель)— до -16 0 C, а зимняя — до -26 0 C.

Очистка дизельного топлива только от серы — одна из сложнейших задач современной нефтепереработки. Лучшие зарубежные установки каталитической гидродесульфуризации стоят, в зависимости от производительности и глубины очистки, от 10 до 100 млн долл. Так, например, оборудование для мини-НПЗ производительностью 110 тыс. т топлива в год с содержанием серы до 0,2% от массы солярки обойдется в 10,5 млн долларов, а срок его изготовления не меньше года. Прибавьте к этому дополнительные затраты на приобретение катализаторов и реагентов, на экологическую защиту атмосферы и очистку сточных вод.

И это только сера, остальные «вредители» остаются нетронутыми. Понятно, что такие расходы не по карману малым и даже средним переработчикам.

Сера находится в топливе, как правило, в связанном состоянии в сольвентных оболочках, образно говоря в микромешочках, и остается малозаметной для измерительных приборов. После беспощадной артподготовки различными излучениями мешочки разрушаются, и освобожденная сера появляется в солярке в активном виде, что неумолимо фиксируют рентгенофлюоресцентные приборы — например, типа X-lab 3000 с точностью 1 мг/ кг или спектрометры, чувствительность которых еще выше. Поставщики стараются не акцентировать на этом внимание, однако потребитель топлива оснащен стационарными и передвижными контрольными приборами, поэтому конфликт неизбежен.

Николаю Леонидовичу Егину удалось подобрать универсальный комплекс воздействий на все вредные примеси в топливе. Теперь слабые (всего 15-20 Вт/см 2 ) ультразвуковые колебания не разрушают сольвентные оболочки серы, а выгоняют их на специальные фильтры. Что касается парафина, содержание которого в солярке достигает 40%, то следует различать его легкие, средние и тяжелые фракции. Если мощными импульсами ультразвукового излучения (УЗИ) разорвать молекулярные цепочки на 2 или даже на 4 части, то тяжелые парафины все равно со временем начинают обратную кристаллизацию, особенно на морозе, да еще и провоцируют совместное восстановление средних и легких фракций.
Можно бы удалить весь парафин, но это экономически не выгодно, поскольку в растворенном виде это отличное топливо. По новой технологии слабые УЗИ настроены в резонанс с молекулярными цепочками легких и средних составляющих и разрывают их на 2 и 4 части соответственно. При этом на тяжелые парафины такое слабое излучение не действует, и их вместе с микромешочками серы выгоняют на специальные фильтры.
Поскольку доля тяжелых парафинов не больше 6 — 8%, то потери не велики, притом что обратной кристаллизации оставшихся легких и средних не происходит. В ходе испытаний с декабря 2009 г. по март 2010 г. ни одна из проб солярки, доработанной по новой технологии, даже не помутнела за три месяца зимы, несмотря на морозы до 30 0 C.
Новая комплексная установка отлично показала себя в очистке солярки и от солей тяжелых металлов, а также от асфальтенов и механических примесей. Поскольку очистка проводится не меньше чем по 5 параметрам, то изобретатель присвоил ей название ТОРНАДО-5, аналогично устройству для очистки в нефтяных скважинах (см. «ТОРНАДО в нефтяной скважине», ИР, 12, 2009).

Читайте также:  Установки по перегонки отработанных масел

Хорошие результаты получены по всем маркам нефтепродуктов. Удаляя, например, из печного топлива, кроме 5 названных компонентов еще и асфальтены с битумами, значительно снижаем цветность и доводим топливо до товарной солярки.

Торнадо 5 для очистки тёмного печного топлива, тёмного газойля, газового конденсата, сепарата механических примесей, воды и других включений Торнадо 5 аналогичного фото 1 назначения с автоматическим управлением Торнадо 5 с аналогичным фото 1 назначением с ручным управлением

Многофункциональное устройство очистки дизельного топлива производительностью 2 — 2,5 м 3 /ч можно легко разместить на столе.

Цена ТОРНАДО-5 не выше 300 тысяч рублей.

Пример расчета окупаемости установки: При доработке летней солярки по цене 17 руб./л в зимнюю (ценой 19 руб./л) окупаемость ТОРНАДО-5 происходит всего за трое суток, поскольку в сутки установка нарабатывает 50 тысяч литров дизельного топлива по зимнему ГОСТУ, что при разнице в цене два рубля дает чистую прибыль 100 тысяч рублей в сутки.

Установка собирается на базе сертифицированных комплектующих с паспортами взрыва- и пожарозащищенности на любых объектах работы со всеми видами топлива.

источник

Грубая и тонкая очистка топлива.

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в CША, Канады и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию установки и фильтры для очистки топлив от воды и конденсата.

Очистка топлива — общее описание. Установки очистки топлив

Длительное хранение в резервуарах, транспортировка и перекачка насосами способствует образованию в дизельном и авиационном топливе механических взвесей, скоплению грязи, появлению воды, росту микроорганизмов. Наличие воды в топливе оказывает разрушительное воздействия на механизмы двигателей равнозначное воздействию струи абразивной суспензии, подаваемой под высоким давлением. Вопрос качества топлива в России до сих пор остается открытым, особенно эта проблема остро стоит для дизельного топлива. Ни для кого не секрет, что именно по этой причине, но официально под другим предлогом, в Россию не поставляются популярные в Европе и во всем цивилизованном мире легковые автомобили, оснащенные современными экономичными мощными и надежными дизельными двигателями. Даже изначально изготовленное, соответствующее предъявляемым стандартам качества дизельное топливо загрязняется, проходя систему транспортировку до конечных объектов пользования. Изношенные трубопроводные инфраструктуры, применение устаревшего насосного оборудования, запорно-регулирующей арматуры Российского производства способствует образованию в дизельном топливе, транспортируемом с мест хранения на объекты потребления механических примесей, загрязнений и воды. Попав в двигатель загрязненное дизельное топливо, выводит из строя отдельные высокоточные детали двигателей, распылительные форсунки и т.п. где отверстия в несколько микрон быстро засоряются и приводят поломке с последующим дорогостоящим ремонтом. По этой причине разумно уже на конечных объектах пользования, дополнительно очищать дизельное топливо, такая страховка позволит значительно увеличить срок службы оборудования, избежать внезапного выхода из строя механизмов, незапланированного простоя и дорогостоящего ремонта.

Очистка турбинного, индустриального, масел систем гидравлики

По аналогичным причинам необходимо постоянно контролировать качество смазочных масел,турбинных, масел систем гидравлики. С течением времени происходи механический износ внутренних деталей, зубчатых передач, колесных пар, систем гидроцилиндров и т.п. по мере износа механизмов в смазочном масле накапливаются различные механические примеси ( стружка, пыль, вода) образуется абразив, который в разы уменьшает время износа соприкасающихся деталей механизмов. Продлить срок полноценной эксплуатации оборудования, такого как турбины, двигатели, редуктора, системы силовой гидравлики возможно в случае постоянного контроля качества и своевременной очистки масел от механических включений.

Для решения данной проблемы, актуальной для большинства отраслей промышленности, химической, нефтегазовой, нефтехимической, металлургической, машиностроительной и многих других, компания ENCE GmbH (Швейцария) разработала ряд технических решений и предлагает на заказ изготовление и поставку установок для очистки дизельного и авиационного топлив, фильтровального оборудования для очистки различных видов индустриальных и гидравлических масел.

Предлагаемое оборудование производится и собирается в европейском филиале компании руками немецких специалистов.

Область применения установок: нефтегазовая, нефтехимическая, металлургическая, химическая, энергетическая, атомная, машиностроительная, текстильная, пищевая и другие отрасли промышленности.

Назначение: очистка светлых нефтепродуктов, различных типов индустриальных и гидравлических масел.

Проблема загрязнения дизельного топлива водой

Любое топливо содержит в себе определенную долю нежелательных примесей, а получение идеально чистых топлив в промышленных масштабах, учитывая текущий уровень развития техники, можно считать неосуществимым. Примеси могут содержаться как в исходном сырье, так и попадать в него уже на последующих стадиях получениях топлива, а также при транспортировке, хранении и конечном использовании.

К основным загрязнителям дизельного топлива относят:

  • Неорганические вещества
  • Органические вещества
  • Микроорганизмы
  • Вода

По агрегатному состоянию загрязнители могут быть жидкими, твердыми или газообразными. Твердые примеси представлены различными видами пыли, сопутствующими продуктами износа и коррозии транспортной системы и емкостей для хранения, а также оксидами и солями, источник которых и способ попадания в топливо могут быть самыми разными. К жидким примесям относят поверхностно-активные вещества, воду и смолы.

Присутствие воды в дизельном топливе является крайне нежелательным. Ее наличие может инициировать коррозионные процессы в топливных системах и емкостях для хранения с последующим образованием ржавчины, за счет чего будет происходить дополнительное загрязнение. В холодное время года вода подвержена замерзанию, что приводит к ухудшению работы двигателя, а в теплый период вода становится средой для роста и размножения микроорганизмов, питающихся веществами дизельного топлива, из-за чего снижается его качество, и могут забиваться топливные фильтры.

Немаловажно и отрицательное влияние загрязняющей воды на топливное оборудование. Кавитационные процессы, возникающие в водяных включениях при впрысках с высоким давлением, вызывают эрозивный износ металлических поверхностей распылительных форсунок, что влечет за собой ухудшение экологических и экономических показателей двигателя. Это особенно актуально в свете ужесточения экологических требований, предъявляемых к двигателям и во многом обеспечиваемых увеличением точности и давления впрыска. Можно считать, что износ топливного оборудования находится в квадратичной зависимости от давления впрыска топлива, то есть даже относительно небольшой прирост давления впрыска значительно снижает срок службы оборудования при использовании топлива с одинаковым количеством водяных примесей.

Дороговизна изнашиваемых из-за присутствия воды деталей и необходимость увеличения экономических и экологических показателей двигателей неминуемо повлекли за собой потребность в улучшении качества дизельного топлива, и в частности, в удалении загрязняющей воды.

Очистка от воды усложняется тем моментом, что вода находится в топливе в двух состояниях:

  • свободная (размер включений 180-260 мкм)
  • эмульсированная (размер включений 5-180 мкм)

Свободная вода не смешивается с топливом и не образует с ней устойчивую систему, то есть может быть сравнительно легко отделена. В свою очередь эмульсированная смешивается с топливом и ее отделение — куда более сложная задача.

Читайте также:  Установка кнопки sport astra h

Методы очистки дизельного топлива от воды

Очистка дизельного топлива от воды представляет собой фактически задачу разделения эмульсии, где вода является дисперсной фазой. Далее приведены основные способы очистки:

  • Отстаивание;
  • Центрифугирование;
  • Физические методы (использование ультразвуковых колебаний, электрического поля и т.д.);
  • Физико-химические методы (присадки, адсорбенты);
  • Фильтрация;
  • Сепарация.

Отстаивание – наиболее простой метод отделения воды от топлива. Он не требует сложной аппаратуры, больших затрат энергии или расходных материалов, в чем, несомненно, заключается преимущество такого метода. Отстаивание проводят в емкости, куда помещается очищаемый объем топлива. Далее, под действием гравитационных сил, капли воды начинают опускаться на дно, где в дальнейшем образуют сплошную фазу, которая может быть слита и тем самым отделена от основного объема топлива. Данный метод сильно ограничен в применении за счет своих недостатков: неполноты очистки и длительности процесса. В силу малой разницы плотностей фаз скорость оседания капель воды мала и занимает много времени. Кроме того таким способом можно удалить только свободную воду, в то время как эмульсированная вода останется в топливе.

Центрифугирование, фактически, является процессом осаждения, но проводимым в поле центробежных сил. Условия проведения центрифугирования обеспечивают значительное увеличение скорости процесса, но проблема удаления эмульсированной воды остается актуальной. Также данный метод требует дополнительных затрат на работу оборудования.

Физические методы основываются на определенном физическом воздействии на топливо с целью инициировать процессы коагуляции – слипания частиц загрязнителей вместе с образование конгломератов. Так, к примеру, в электрообезвоживающих аппаратах под действием электрического поля происходит укрупнение капель воды до такой степени, что они могут быть легко отделены отстаиванием. Несмотря на высокую эффективность методов данной группы, они имеют ряд ограничений в использовании из-за дополнительной сложности процесса и необходимости в нестандартном оборудовании.

Физико-химические методы обычно направлены на удаление из топлива различных твердых и жидких примесей, а не воды. Однако с их помощью можно добиться снижения негативного влияния со стороны водяных включений. Так ряд присадок угнетает рост микроорганизмов в водяных включениях топлива и снижает коррозионные процессы, из-за чего топливо может храниться длительное время без опасности снижения своих характеристик.

Фильтрация – один из наиболее распространенных процессов очистки топлив, который, помимо удаления твердых включений и пыли, также способен частично отделять и воду. Метод заключается в прохождении топлива через пористый материал фильтровального элемента, на котором задерживаются нежелательные примеси. Фильтровальные элементы со временем забиваются и, если не предусмотрена их регенерация, требуют замены. Это обуславливает необходимость постоянного мониторинга используемого очистного оборудования.

Сепарация является разновидностью фильтрации. При этом данный метод позволяет очищать значительно более загрязненные среды, а также с его помощью можно практически полностью отделить воду. Обратной стороной этих преимуществ является несколько более сложные в производстве фильтрующие элементы. Тем не менее, сепарация является одним из наиболее предпочтительных методов очистки дизельных топлив, так как обеспечивает хорошую степень очистки, и в то же время имеет хорошие эксплуатационные качества оборудования и высокую надежность.

Используемые в сепарации фильтрующие элементы, способные эффективно удалять воду из топлива, называют коалесцирующими. Коалесценция – процесс слияния частиц вещества в более крупные образования, а применимо к воде – это процесс слияния и укрупнения капель. Глубина очистки при использовании сепарации обеспечивается за счет удаления из топлива не только свободной воды, но и большей части эмульсированной.

Способ организации условий, при которых будет происходить коалесценция, может быть различным. Для примера рассмотрим один из вариантов, при котором укрупнение капель происходит при их совместном прохождении ряда отверстий.

При совместном прохождении капель через каждую отдельную перегородку происходит их слияние и последующее образование капли большего объема. При подборе перегородок таким образом, чтобы последовательно увеличивался размер проходов, обеспечивается соответствующее последовательное увеличение капель воды. В определенный момент масса капли достигает величины, достаточной для начала ее стекания вниз по перегородке. Тем самым достигается отделение укрупненной дисперсной фазы воды от сплошной фазы топлива.

Ниже приведено условное изображение фильтрующего элемента сепаратора. Поток очищаемой среды подается в центральную часть элемента, после чего последовательно проходит через все слои в радиальном направлении. Далее очищенное топливо отводится из сепаратора, а укрупненные капли воды стекают вниз в отстойную зону.

Применение установок очистки дизельного топлива

Основное назначение всех установок очистки топлива заключается в удалении нежелательных примесей с целью улучшения эксплуатационных характеристик топлива. Сюда входит увеличение срока хранения, снижение или полное устранение негативного воздействия на топливную систему, обеспечение корректного использования топлива при пониженных или повышенных температурах и т.д.

Однако, несмотря на общее назначение, системы очистки могут иметь значительные различия в зависимости от места применения и перечня загрязнений, подлежащих отделению. На выбор системы очистки во многом влияет качество поставляемого дизельного топлива. Установка очистки может представлять собой отдельный блок, подключаемый к двигателю и обеспечивающий предварительную подготовку топлива. Такие установки компактны и рассчитаны на длительную эксплуатацию без постоянного наблюдения, но в то же время они плохо подходят для работы с сильно загрязненным топливом.

Существуют установки очистки, рассчитанные на подготовку больших объемов сильно загрязненного дизельного топлива. Они могут быть как в неподвижном, так и мобильном исполнении. Их использую для предварительной подготовки топлива перед использованием или хранением. Это особенно актуально в случае, когда происходит эксплуатация современных двигателей с высокими экологическими показателями, для работы которого используется дешевое дизельное топливо низкого качества. В этом случае происходит быстрый выход из строя дорогостоящих деталей двигателя, причем затраты на их замену оказываются значительно больше выгоды от покупки более дешевого и менее качественного топлива. Кроме того, не всегда есть возможность приобрести заранее подготовленное топливо с начальным малым содержанием примесей.

В качестве примера можно рассмотреть двухступенчатую установку очистки дизельного топлива. Она имеет стационарное исполнение и монтируется на опорной плите, на которой установлены основные и вспомогательные устройства. К основным элементам относятся основной (Фильтр 2) и предварительный (Фильтр 1) фильтры. Насосом дизельное топливо подается на предварительный фильтр, представляющий собой стандартную установку фильтрации. Здесь происходит удержание различных загрязнителей, таких как пыли и другие частицы. Предварительный фильтр служит для снижения нагрузки на основной фильтр, куда в дальнейшем подается топливо для очистки от загрязняющей воды. Фильтр 2 представляет собой установку коалесценции, в которой происходит укрупнение водяных включений с последующим их отделением. Пройдя две стадии очистки, дизельное топливо отводится от установки и может быть использовано без опасения вывода из строя двигателя.

Данная установка может быть опционально улучшена рядом дополнительного оборудования. Так скапливающая в коалесцирующем фильтре вода требует своевременного отвода, требующего вмешательство человека, но с установкой соленоидного клапана этот процесс может быть автоматизирован благодаря настройке клапана на периодическое открытие для отвода скопившейся воды. Так же возможна установка водомера для учета расхода отводимой воды. Дополнительный подогреватель позволяет эксплуатировать установку даже при небольших отрицательных температурах, так как не дает воде замерзнуть в отстойнике, нарушив тем самым работу установки.

источник