Широкое применение крупнозернистых адсорбентов, особенно синтетических (силикагель, активная окись алюминия), для регенерации трансформаторных масел экономически выгодно лишь при условии их многократного восстановления и повторного использования. Регенерация адсорбентов позволяет использовать их повторно на ровне со свежими. Это значительно сокращает расход адсорбентов и снижает производственные расходы при регенерации и очистке масел на действующем оборудовании. Для восстановления отработанных адсорбентов используют следующие методы: обжиг при высокой температуре, обработку растворителями, промывку водой и продувку горячим воздухом.

Регенерация адсорбентов — основные технологии

Ниже рассмотрена регенерация адсорбентов путем обжига, получившего наибольшее распространение. Метод заключается в продувке адсорбента горячим воздухом (около 200° С) с последующим обжигом при высокой температуре (600—800° С). Во время продувки адсорбента из него вытекает масло без воспламенения (например, из 200 кг силикагеля извлекается 50—70 кг масла), а при обжиге выгорают оставшееся масло, смолы и другие продукты старения. Установка для регенерации адсорбентов состоит из вентилятора с электроприводом, электроподогревателя воздуха и двухконусного бака-реактиватора, в котором проводится обжиг адсорбента. Ниже приведена техническая характеристика установки ОРГРЭС для восстановления адсорбента:

На рис. 1 приведена принципиальная схема установки для регенерации адсорбентов конструкции Мосэнерго, а на рис. 24 — усовершенствованный вариант аппарата для обжига конструкции ОРГРЭС. Двухконусный бак-реактиватор установки ОРГРЭС (рис. 24) загружают отработанным адсорбентом до уровня середины загрузочного люка. Горячий воздух подают через верхнюю горловину аппарата. При достижении температуры 200—220° С отключают электроподогреватель. В начале процесса происходит интенсивное выделение масла. Расход подаваемого воздуха’ регулируют шибером — воздух подают в минимальном количестве, обеспечивающем стекание основной массы масла, поглощенного адсорбентом, без воспламенения масла и восстановление адсорбента при оптимальном температурном режиме.

При работе установки измеряют температуру в верхней, средней и нижней частях аппарата с помощью термопар. Температуру обжига адсорбентов регулируют различной степенью открытия шиберов на входе и выходе горячего воздуха и газов.

Рис. 1. Установка конструкции Мосэнерго для восстановления отработанных адсорбентов: 1 — бак-реактиватор; г — опорная рама; 3 — электрообогреватель воздуха; 4 — центробежный вентилятор с двигателем; 5 — труба подачи горячего воздуха; 6 — вытяжная (дымовая) труба; 7 — отстойник для масла 8 — загрузочный люк; 9 — разгрузочный люк; 10,— шибер для регулирования подачи воздуха; и — чугунный колосник со стальной сеткой

При восстановлении силикагеля она не должна превышать 650° С, а при восстановлении активной окиси алюминия — 800° С. На рис. 3 приведен график изменения температуры при обжиге силикагеля. По данным ОРГРЭС, длительность обжига адсорбентов, восстанавливаемых после регенерации трансформаторных масел, с учетом продолжительности загрузки составляет 5 ч.

Рис. 2. Аппарат конструкции ОРГРЭС для обжига адсорбента: общий вид; б — нижний конус; 1 — загрузочный люк; 2 — труба для подачи горячего воздуха; 3 — гильзы для термопар; 4 — объемные решетки; 5 — разгрузочный люк; 6 — вытяжная труба

Регенерация адсорбентов на предприятиях черной металлургии

На предприятиях черной металлургии для регенерации отработанных адсорбентов применяются установки конструкции Центроэнергочермет. Отличительная особенность их — отсутствие подогревателя воздуха. Общий вид установки представлен на рис. 4. В верхней части аппарата имеется загрузочный люк с боковым патрубком для подвода холодного сжатого воздуха от компрессора или воздуходувки. Правильно подобранный расход воздуха является основным условием получения нормально восстановленного адсорбента.

Несмотря на широкое распространение всех описанных аппаратов, они имеют ряд недостатков, снижающих эффективность их работы: сложность изготовления и обслуживания, трудность регулировки процесса обжига адсорбента, значительный расход электроэнергии и др.

 Рис. 3. График изменения температуры при обжиге силикагеля: 1 — верхний конус; 2 — цилиндрическая часть; з — нижний конус

Рис. 4. Установка конструкции Центроэнергочермет для восстановления адсорбентов: а — загрузочный люк; г — гильзы для термопар; 3   — манометр; 4 — диск с отверстиями; 5 — стойки, 6 — асбестовые прокладки; 7 — разгрузочный люк; 8 — лоток; 9 — емкость для восстановленного адсорбента; 10 — лестница; 11 — гальванометр; 12 — сборник масла

Рис. 5. Установка для восстановления адсорбентов, включенная в газо-воздушный тракт котлоагрегата: 1 — бак-реактиватор; 2 — теплоизоляция; 3 — загрузочный люк;  4 — патрубок для подвода горячего воздуха; 5 — выдвижной перфорированный стальной лист, 6 — разгрузочный люк; 7 — кран для спуска масла; 8 — патрубок дли соединения с дымососом. Линии; I — горячий воздух; II — газ в дымосос

Поэтому представляет большой практический интерес установка (рис. 5) для восстановления адсорбентов, разработанная на базе типовой установки ОРГРЭС [41]. Установка включается в газовоздушный тракт котлоагрегата, благодаря чему значительно упрощается ее конструкция, так как отпадает необходимость в вентиляторе и электроподогревателе. Кроме того, дымовые газы направляются в дымосос котла, что исключает загрязнение воздуха. Из короба котлоагрегата (рис. 5) горячий воздух поступает в верхнюю часть аппарата. Газы с установки направляются в дымосос котла. Бак- реактиватор установлен на раме, монтируемой на площадке дымососа котла. В остальном установка аналогична установке ОРГРЭС. Емкость бака-реактиватора 0,225 м3. Продолжительность цикла регенерации одной загрузки отработанного адсорбента 7—8 ч (загрузка и обжиг 4—4,5 ч, продувка 0,5—0,75 ч, охлаждение и разгрузка 2,0—2,5 ч). Производительность установки 3 т регенерированного адсорбента в месяц. Выход регенерированного адсорбента в среднем 75—80%.

На основе обобщения эксплуатационного опыта восстановления отработанных адсорбентов обжигом можно сделать некоторые практические рекомендации. Процесс регенерации адсорбентов зависит в основном от конструкции аппарата и типа вентилятора. Рекомендуются центробежные вентиляторы БД (ВД-2, ВД-3 и ВД-4), обеспечивающие достаточные напор и количество воздуха, подаваемого в аппарат для обжига. Для вытяжки дымовых газов (продуктов сгорания масла и смол) при обжиге целесообразно использовать вытяжную трубу высотой не меньше 5 м. Нижняя конусная часть аппарата и нижняя часть вытяжной трубы должны выполняться из листовой стали толщиной 8—10 мм, так как температура в этих частях аппарата достигает 600—700° С.