Седьмой, заключительной стадией процесса является переработка гранулянта в изделия. Эта стадия практически мало чем отличается от процессов переработки товарного продукта с точки зрения применяемого оборудования, но часто требует специфического подхода к выбору режимов переработки. Полная реализация описанной схемы на практике является дорогостоящим и трудоёмким процессом, поэтому внедрение её довольно ограничено.

10.4. Переработка моторных, трансмиссионных масел

Утилизированное отработанное масло может иногда использоваться для тех же целей или для совершенно иных нужд. Например, отработанное моторное масло может быть регенерировано и затем продаваться в магазине как моторное масло или переработанный топочный мазут. Жидкости для холодной прокатки алюминия также могут быть отфильтрованы на месте производства и использованы по-

удаление загрязняющих веществ изДотработанного масла и его по-

вторно.

вторное использование. Хотя такая форма утилизации не восстанавливает масло в его исходноеисостояние, она продлевает срок его годности.

2) ОтправкаСна нефтеперерабатывающий завод: предусматривает использование отработанного масла либо в качестве сырьевого материала на начальной стадии процесса, либо в качестве коксовика для производства бензина и кокса.

3) Регенерация – предусматривает обработку отработанного масла, удаление загрязнений для использования в качестве основы нового смазочного масла. Регенерация продлевает срок годности масляного ресурса до бесконечности. Данная форма переработки является предпочтительной, так как она завершает цикл переработки путем повторного использования масла для производства того же продукта, которым отработанное масло было изначально, и, таким образом, экономит энергию и природное масло.

4) Переработка и сжигание для извлечения энергии: предусматривает удаление воды и частиц таким образом, чтобы отработанное масло можно было сжигать как топливо для производства тепла или

211

энергоснабжения производственных операций. Данная форма переработки не так предпочтительна, как методы повторного использования материала, поскольку она позволяет использовать отработанное масло только один раз. Тем не менее в результате производится ценная энергия (такая же, как при использовании стандартного топочного мазута).

2) Для производства 1 л нового высококачественного смазочного масла требуется 67,2 л сырой нефти и только 1,6 л отработанного масла.

Один литр отработанного масла, утилизированного для топлива, содержит около 40 МДж энергии.

Регенерацию отработанного моторного масла используют для смесей такого материала. После проведения процедуры получаются масла различного назначения и состава.

Для этого применяют процессы в виде сернокислотной очистки, гидроочистки, экстракции, вакуумной перегонки и другие методы физического и химического характера. В результате, исходя из особенностей процесса, получают 2 или 3 вида базовых масел, которые с помощью компаундирования и добавления присадок преобразовываются в масла товарные. Переработка моторного масла, имеющего вы-

212

сокую степень загрязнения, а также окисленных масел, как правило, производится с использованием специальных установок. При этом производится физическая и химическая обработка, в результате которой масла практически полностью очищаются от инородных веществ, продуктов старения и присадок, сохранившихся в масле.

Способы очистки масел. Здесь можно выделить несколько групп, исходя из основных способов очистки. К ним можно отнести сернокислотную очистку, адсорбционную очистку, гидроочистку, экстракционную очистку, метод тонкопленочного испарения, ультрафильтрацию и другие способы.

Способ очистки с использованием серной кислоты наиболее распространен во всем мире. При использовании такого способа в больших количествах образуется кислый гудрон, который трудно утилизируется и является экологически оченьИопасным.

Кроме этого, этот способ не эффективен для очистки некоторых современных масел. Поэтому такой метод в нашей стране практически не применяется.

Также такой способ очистки моторных масел не гарантирует полного удаления из материала некоторыхДвеществ на основе хлора.

рованная глина. Полученные такимАспособом масла добавляют к свежим и добавляют определенныеи присадки.

Вторым по распространенности является метод адсорбционной очистки. В качестве сор бента в данном случае используется активи-

Гидроочистка обычно пр меняется в случае вторичной переработки отработанныхСмоторных масел. Использование такого способа позволяет получить высококачественные масла. Чтобы удалить из масел полициклические соединения (смолы), используют метод с применением металлического натрия.

10.5. Снижение концентрации вредных веществ в отработавших газах ДВС машин

Большинство современных машин используют в качестве горючего углеводородное топливо (бензин, дизельное топливо, спирт и др.), которое является одним из главных поставщиков углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.

Одним из наиболее токсичных продуктов, содержащихся в выхлопных газах ДВС, работающего на углеводородном топливе, является оксид углерода (или угарный газ). Хотя сам он и не относится к

213

веществам, вызывающим парниковый эффект, но легко вступает в реакцию с кислородом воздуха, с гидроксильными радикалами, образуя углекислый газ.

Загрязнение воздуха оксидами азота и кислотные дожди приносят огромный вред здоровью людей, а также растительному миру. Соединения свинца вызывают расстройство нервной системы, аллергию, некоторые углеводороды и твердые частицы способствуют развитию канцерогенных заболеваний. Содержание токсичных веществ в выхлопных газах зависит от режима работы двигателя (табл. 10.3).

кг; – расход Стоплива, кг; – удельный выброс токсичного вещества,

= ( ∙ )/100,

где – общее количество токсичного вещества в отработавших газах,

% (по массе). Значения удельных выбросов токсичного вещества приведены в табл.10.4.

Таблица 10.4

Удельный выброс токсичного вещества n, % (по массе)

214

Эти отходы, представляющие большую угрозу окружающей среде, сбору и утилизации не подлежат. Единственная мера борьбы с ними – это сокращение их объема, которое достигается техническими

иэксплуатационными способами.

Вдизельных двигателях смесеобразование затруднено, так как на смешение топлива и воздуха отводится очень короткое время. Процесс воспламенения топлива начинается с небольшим запаздыванием после начала впрыска топлива в камеру сгорания. В процессе сгорания впрыск топлива все еще продолжается и в таких условиях невозможно достигнуть полного использования воздуха.

Вдизелях должен иметься избыток воздуха и даже при дымлении (что указывает на неполное сгорание смеси) в отработавших га-

зах присутствует неиспользованный кислород. Это вызвано плохим перемешиванием капель топлива с воздухомИ. В центре топливного факела имеется недостаток воздуха, что и приводит к дымлению, хотя в непосредственной близости вокругДфакела находится неиспользованный воздух.

Преимущество дизелей состоит в том, что воспламенение смеси гарантируется и при большом избыткеАвоздуха. Неиспользование всего количества поступившего в цилиндр воздуха при сгорании является причиной относительнобне ольшой удельной мощности дизеля на единицу веса и рабочего о ъема, несмотря на его высокую степень сжатия. и

Более совершенное смесео разование имеет место в дизелях с разделеннымиСкамерами сгорания, у которых горящая богатая смесь из дополнительной камеры поступает в основную камеру сгорания, заполненную воздухом, хорошо смешивается с ним и сгорает. Для этого требуется меньшее количество избыточного воздуха, чем при непосредственном впрыске топлива, однако большая охлаждающая поверхность стенок приводит к большим потерям теплоты, что вызывает падение индикаторного КПД.

10.5.1. Дожигание втермических реакторах

При сгорании смеси стехиометрического состава должны образоваться безвредные двуокись углерода СО2 и водяной пар, а при нехватке воздуха вследствие того, что часть топлива сгорает неполностью, – дополнительно токсичные окись углерода СО и несгоревшие углеводороды СНx. Эти вредные для здоровья компоненты отрабо-

215

тавших газов можно дожечь и обезвредить. С этой целью необходимо специальным компрессором К (рис. 10.5) подавать свежий воздух в такое место выпускного трубопровода, где вредные продукты неполного сгорания можно сжечь. Иногда для этого воздух подают непосредственно на горячий выпускной клапан.

Как правило, термический реактор для дожигания СО и СНx размещают сразу за двигателем непосредственно на выходе из него отработавших газов. Отработавшие газы М подводятся в центр реактора, а отводятся с его периферии в выпускной трубопровод V. Внешняя поверхность реактора имеет теплоизоляцию 1.

В наиболее нагретой центральной части реактора размещена жаровая камера, нагретая отработавшими газами, где дожигаются

М – вход отработавших газов; К – компрессор для подачи свежего воздуха; V – выход газов; l – тепловая изоляция

Однако при дожигании СО и СН в термических реакторах при высокой температуре горения образуются окислы азота. Уменьшение выброса соединений азота связано с определенными трудностями, так как условия их снижения совпадают с условиями образования вредных продуктов неполного сгорания и наоборот. В то же время температуру сгорания удается снизить введением в смесь какого-либо инертного газа или водяного пара.

Для этой цели целесообразно рециркулировать во впускной трубопровод охлажденные отработавшие газы. Уменьшающаяся вследствие этого мощность требует обогащения смеси, большего открытия

216