植物絕緣油的改進(jìn)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物絕緣油技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種植物絕緣油的改進(jìn)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植物絕緣油是一種綠色環(huán)保液體電介質(zhì)，被普遍認(rèn)為是礦物絕緣油的良好替代品。美國(guó)迄今已有數(shù)萬(wàn)臺(tái)植物絕緣油配電變壓器運(yùn)行。并且，美國(guó)Cooper公司研宄人員已著手研宄100kV植物絕緣油變壓器的應(yīng)用。在我國(guó)，國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司都提出了綠色電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)，國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的植物絕緣油配電變壓器2010年在河南省電網(wǎng)公司掛網(wǎng)運(yùn)行，南方電網(wǎng)公司已立項(xiàng)開(kāi)發(fā)IlOkV電壓等級(jí)大型植物絕緣油電力變壓器。
[0003]植物絕緣油的主要成分是甘油三酸酯，其分子中含有羥基和羰基等親水基團(tuán)，與水分子中的氫鍵由很強(qiáng)的結(jié)合力，比礦物絕緣對(duì)水的溶解能力強(qiáng)。另外，甘三酯的分子結(jié)構(gòu)一般不對(duì)稱，具有一定極性，導(dǎo)致植物絕緣油更易與極性的水分子結(jié)合。在油溫為40°C時(shí)，傳統(tǒng)礦物絕緣油的水分飽和溶解度為120mg/kg左右，而新型植物絕緣油的水分飽和溶解度高達(dá)1500mg/kg，含有較多的水分。同時(shí)，植物絕緣油甘油三酸酯分子中含有大量的碳碳雙鍵和三鍵，碳碳雙鍵和三鍵鍵能低于礦物絕緣油烷烴分子中的苯環(huán)雙鍵、碳碳單鍵的鍵能，因此植物絕緣油反應(yīng)活性高、氧化安定性明顯低于礦物絕緣油。此外，植物絕緣油具有較大的運(yùn)動(dòng)粘度與密度，進(jìn)一步加大了油中水分子與雜質(zhì)顆粒析出的難度。因此，傳統(tǒng)處理礦物絕緣油水分和雜質(zhì)的方法將不再適用于新型的植物絕緣油，亟需開(kāi)發(fā)一種新型植物絕緣油處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明的目的是提供一種植物絕緣油的改進(jìn)處理方法。
[0005]具體的技術(shù)方案如下:
[0006]一種植物絕緣油的改進(jìn)處理方法，包括如下步驟:
[0007](I)聚結(jié)脫水處理:將植物絕緣油抽入聚結(jié)脫水罐中，處理溫度為20_30°C，循環(huán)處理3-5h，至植物絕緣油中的水分含量將至900mg/kg ；
[0008](2)真空脫水處理:將步驟(I)處理后的植物絕緣油抽入真空脫水罐中進(jìn)行真空脫水處理，工藝條件為:壓力為0.1-0.2Mpa，按3-10°C /min升溫至60-80°C，真空脫水3-6h，至植物絕緣油中的水分含量< 50mg/kg ；
[0009](3)真空攪拌、精濾處理:將步驟(2)處理后的植物絕緣油抽入真空攪拌罐中進(jìn)行攪拌精濾處理，工藝條件為:壓力為0.1-0.2Mpa，攪拌時(shí)間為3-6h至油溫由60-80°C將至室溫，即得。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，植物絕緣油以0.5-5L/S的速度抽入聚結(jié)脫水罐中，所述聚結(jié)脫水罐中還設(shè)有過(guò)濾器，所述過(guò)濾器的孔徑為3-5 μπι。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述真空攪拌罐中的精濾器孔徑為1-3 μπι，攪拌的速率為30-100r/min。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，處理溫度為25°C，所述過(guò)濾器的孔徑為5 μπι。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟⑵中，工藝條件為:壓力為0.1Mpa，按3°C /min升溫至70°C，真空脫水3-6h，至植物絕緣油中的水分含量彡50mg/kgo
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟(3)中，工藝條件為:壓力為0.1Mpa，攪拌的速率為40r/min，所述精濾器的孔徑為I μπι。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述植物絕緣油為酸值小于0.03mg/kg的低酸值絕緣油。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述植物絕緣油選自菜籽油、大豆油、橄欖油、葵花籽油、花生油、山茶籽油或棉籽油中的一種或幾種。
[0017]本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn):
[0018]將植物絕緣油通過(guò)真空泵以0.5?5L/s抽入聚結(jié)脫水罐中，主要是考慮到流速過(guò)快會(huì)產(chǎn)生油流帶電等問(wèn)題，太慢時(shí)間太長(zhǎng)，不經(jīng)濟(jì)；將植物絕緣油在聚結(jié)脫水罐中進(jìn)行循環(huán)處理，其產(chǎn)生的有益技術(shù)效果是節(jié)約了時(shí)間；另外，基于時(shí)間和純度等方面的考慮，循環(huán)處理時(shí)間為3h-5h ；
[0019]植物絕緣油首先經(jīng)過(guò)聚結(jié)脫水步驟，除去油中的游離水及部分溶解水以及大粒徑的雜質(zhì)，可以顯著的提高植物絕緣油處理效率，縮短濾油時(shí)間；
[0020]結(jié)合植物絕緣油氧化安定性差、極性較強(qiáng)等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，適當(dāng)?shù)慕档土苏婵彰撍疁囟群脱娱L(zhǎng)了脫水時(shí)間；在密封環(huán)境下，按3?10°C /min進(jìn)行升溫，主要是由于升溫太快，容易造成油中局部過(guò)熱；保持溫度60?80°C，壓強(qiáng)0.15?0.2MPa，植物油本身氧化安定性低于礦物油，極性較強(qiáng)等特點(diǎn)，溫度不易過(guò)高；
[0021]在整個(gè)攪拌循環(huán)過(guò)程中，始終保持罐內(nèi)真空環(huán)境，防止植物絕緣油在降溫過(guò)程中發(fā)生氧化，影響植物絕緣油的電力、理化特性。
[0022]本發(fā)明經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)處理方法處理后的植物絕緣油中水分含量小于50mg/kg，10ml油中大于5 μπι的雜質(zhì)顆粒小于等于2000個(gè)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例中使用的植物絕緣油為酸值小于0.03mg/kg的低酸值絕緣油。具體的制備方法如下:
[0025](I)將植物油升溫至55°C，加入與油同溫的NaOH溶液，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為
9.5%，質(zhì)量為植物油質(zhì)量的5%，以60/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合5min后，以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合25min，靜置13h后去除下層阜角取上層油液。
[0026](2)將油升溫至80°C，加入溫度為90°C的軟水，軟水質(zhì)量為油質(zhì)量的10%，以70r/min的轉(zhuǎn)速攪拌5min后，靜置40min后，去除下層廢水，取上層油液；
[0027](3)重復(fù)步驟⑵二次，測(cè)得廢水PH為7.1 ;
[0028](4)對(duì)油脫色、脫臭；
[0029](5)將植物油升溫至55°C，加入與油同溫的NaOH溶液，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為2%，質(zhì)量為植物油質(zhì)量的10%，以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合1min后，以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合20min，靜置12h后去除下層皂角取上層油液；
[0030](6)重復(fù)步驟⑵二次，下層廢水PH值為7.6 ；
[0031](7)將植物油升溫至55°C，加入與油同溫的NaOH溶液，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為
0.8%，質(zhì)量為植物油質(zhì)量的5%，以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合5min后，以40r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合20min，靜置9h后去除下層阜角取上層油液；
[0032](8)重復(fù)步驟⑵一次，下層廢水PH值為8 ；
[0033](9)對(duì)油脫水處理，制得酸值達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T 2536-90要求且小于0.03mg/kg的低酸值植物絕緣油。
[0034]所制得的植物絕緣油中水分含量為150mg/kg ;植物絕緣油中顆粒度數(shù)目:100ml油中大于5 μπι的雜質(zhì)顆粒為>2000個(gè)。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本實(shí)施例一種植物絕緣油的改進(jìn)處理方法，包括如下步驟:
[0037](I)將菜籽油植物絕緣油通過(guò)真空泵以0.5L/s抽入聚結(jié)脫水罐中，此時(shí)菜籽油植物絕緣油中水分為飽和溶解狀態(tài)，油中水分含量< 5% ;將菜籽油植物絕緣油在聚結(jié)脫水罐中進(jìn)行循環(huán)處理，處理溫度為25°C，同時(shí)，聚結(jié)脫水罐中有過(guò)濾器，孔徑范圍為5 μ m，循環(huán)處理時(shí)間約為3h，通過(guò)循環(huán)可除去油中部分水分和雜質(zhì)；菜籽油植物絕緣油中水分可以降至900mg/kg以下，起到初步過(guò)濾油中雜質(zhì)的作用；
[0038](2)對(duì)菜籽油植物絕緣油進(jìn)行真空脫水處理:將經(jīng)過(guò)步驟(I)處理后的菜籽油植物絕緣油真空抽入到真空脫水罐中