油水乳化液在复合疏水网膜上破乳与分离实验研究

油水分离对于采油、炼油,以及含油废水的处理有着重要的意义.以不锈钢丝网为基底,采用喷涂-高温塑化的方法复合聚苯硫醚-聚四氟乙烯(PPS-PTFE)涂层,得到了表面形态不同的复合网膜.采用扫描电镜、接触角测量仪等设备对其表面形态与疏水性进行了表征.具有立体纤维网状结构的破乳网膜对乳化液具有良好的破乳效果,从而使乳化油转化为分散油和浮油,然后由超疏水油水分离网膜对油水混合物进行多级分离,达到油水分离的目的.实验过程对不同操作条件下的油水分离效果进行了研究,在优化的操作条件下,经五级分离,出口水中油含量可降至25mg/L,良好的分离效果为超疏水油水分离网膜今后的应用奠定了基础.对破乳分离机理进行了简要分析.     

用于油水分离的聚结技术及其进展

对处理油水乳化液聚结分离技术的研究进展进行了综述,包括聚结床类型与材料、聚结的过程以及影响聚结性能的参数。重点介绍了多孔聚结床、颗粒聚结床和纤维聚结床的研究与应用;总结了液滴聚结过程中的接近机理、粘附机理和释放机理;详细叙述了填料表面性质、尺寸和流速、聚结床厚度、表面活性剂及其他因素对聚结性能的影响,指出了研究者对影响参数不一致甚至矛盾的结论。根据其研究状况阐述了存在的问题,其中聚结机理和影响参数需要进一步实验验证,提出了聚结技术未来研究和发展的方向。     

水滴真空冷却中降温特性的实验研究

为了探究果蔬表面水滴对其真空冷却冻伤的影响,选取不同质量的水滴为实验对象,首先研究了在特定终压下水滴的降温特性.进而研究了真空泵排量和真空冷却的终压对水滴降温特性的影响.结果表明:水滴的降温规律和已报道的食品降温规律差别很大,即使水滴没有沸腾现象,其温度也会迅速降低;改变水滴质量和真空泵排量无法阻止水滴结冰;终压低于3 500Pa时水滴终温将低于0℃,低于2 000Pa时水滴结冰.因此,向果蔬表面喷水时应喷洒均匀,避免出现较大的水滴,当喷水量大时,应适当提高终压,避免因水滴冻结造成果蔬冻伤.     

乳状液驱油的实验研究

本文给出了不同类型乳状液(O/W或W/O)驱油,水驱乳状液过程中压差的变化规律,以及驱替界面现象、乳状液通过孔隙介质流动后稳定性的变化,并将O/W与W/O两类乳状液进行了比较,从中得出了一些有意义的结论。     

水平管内高含水油水乳状液黏度计算方法研究

油田集输系统水平管道内液相是油水混合物形成的乳状液,随着含水率的提高,乳状液处于水包油(O/W)状态.准确预测高含水期油水乳状液黏度,将为油田中后期的开发,以及油气水混合物在管道中的流动计算提供科学依据.以高含水期油气水混输管道压降计算公式为基础,反推油水乳状液黏度计算公式,得到的公式综合考虑了温度、压力、速率等因素的影响,因而适用于预测高含水期水平管内液相黏度.运用MATLAB软件对计算结果进行最小二乘拟合,得到适合于高含水油水乳状液黏度计算的Vand关联式.     

碱水驱油中乳状液流变特性的实验研究

本文对碱水驱油过程申乳状液的流变性进行了实验研究,讨论了剪切速率、剪切时间和含油率对流变性的影响,得出了一些具有理论和实际意义的结果。     

水滴撞击固体表面实验研究

为了研究水滴撞击固体表面的影响因素,利用高速摄影仪记录了水滴撞击不同固体表面的形态变化过程,记录速度为2000f/s.实验是在常温大气环境中进行的,水滴的初始直径固定在(1.8±0.05)mm.对不同材料和不同表面粗糙度的固体表面以及不同撞击角度进行了实验观察,并采用图像处理技术获得不同条件对液滴撞击固体表面行为的影响.实验结果表明:不同固体表面、不同表面粗糙度和撞击角度对液滴撞击固体表面后的润湿行为有非常显著的影响.随着We由50增大到300,液滴撞击在非润湿性表面上会出现部分反弹、反弹甚至飞溅现象;相同固体表面的表面粗糙度增大使撞击过程的接触角变小.     

超疏水海绵的制备及油水分离性能研究

采用硅烷偶联剂将Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子进行表面功能化处理后在聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液中均匀分散,将聚氨酯海绵在混合溶液中充分浸润后取出,干燥固化后制得了超疏水海绵.通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜、水接触角分析仪等对功能化Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子和海绵的疏水性能进行表征和测试,发现海绵疏水性能随着Fe_3O_4@SiO_2粒子含量增加而逐渐增加,当粒子含量增加至50%时,海绵的水接触角达到154°,具有超疏水性,它对不同油和溶剂具有良好的吸附能力,可以用于油水混合物的分离,并具有良好的循环使用性能.     

过冷水滴碰撞过程的实验研究

针对目前结冰环境的粒径演化研究仍基于常温水滴碰撞结果与实际过冷情况差别大的问题,设计实验研究了常温与过冷水滴碰撞行为的差别:通过水滴发生器产生两水滴链并以一定角度碰撞,其过程通过高速相机记录.实验中水滴的碰撞韦伯数范围为0~100,温度范围为25~-5℃.结果发现,随着温度的降低,水滴碰撞结果发生明显的改变:(1)合并区域向分离区域扩展;(2)反射分离区域向高韦伯数方向移动;(3)拉伸分离区域向高碰撞参数方向移动.分析显示水滴的表面张力和黏性变化是导致该结果的主要原因.这说明过冷水雾碰撞演化将导致粒径明显大于以常温水滴碰撞模型预测的结果.     

上倾管内油水两相流流型实验研究

国内多条成品油输送管道在投产和运行过程中,采用“水联运”投产方式所造成的上倾管道低洼处积水现象引起了严重的管道内腐蚀问题。利用上游来油将低洼处积水携出管道能有效缓解内腐蚀。采用0#柴油、去离子水在内径100 mm的上倾管道内观察油水两相流流型并测量油携水临界流速。结果表明,随油流黏性力增大和管道倾角增大,油水两相流依次呈现波状分层流、有水滴的波状分层流和油相占主导的分散流3种流型;同一流型下,油相能将水相携入上倾段的最低临界流速随倾角增大而增大;倾角从20°增大到25°使流型从波状分层流转化为有液滴的波状分层流时,油相能将水相携入上倾段的临界流速从0.203 m/s减小为0.187 m/s;倾角从30°增大至35°时,使初始流型从有液滴的波状分层流转换为水相在油相中的分散流,油相能将水相携入上倾段的临界流速从0.205 m/s减小为0.194 m/s;油相能将水相完全携出上倾段的临界流速随倾角增大而略有增大;发生流型转化的流速随倾角增大而减小。     

小直径水滴惯性分离的实验研究

对湿法脱硫、烟气余热利用、湿法除尘等工业实践中气流携带小直径水滴的分离进行了实验研究 .在分析气流携带水滴机理的基础上 ,根据水滴的特性 ,研究了水滴的运动规律和动力学特性 ,分析了水滴的惯性分离机理以及各个因素对分离效率的影响 .结合正交实验结果 ,进行了正交实验的直观分析 .将正交实验结果和理论分析进行了比较 ,讨论了二者存在差异的原因 .本实验结果对于小直径水滴分离设备的工程设计具有一定的指导意义     

相变乳状液层流流变特性实验研究

相变微乳浆是一种新颖的传热介质,在相变材料相变区内具有表观比热大、换热能力强的优点.文中建立了测量自研低温O/W(石蜡/水)相变乳状液流动性能实验台,对相变材料石蜡(十四烷)30%质量分数的相变乳状液层流流变特性、流动稳定性进行了系统研究.结果表明:研制的相变乳状液稳定性较好,从层流流变特性分析得到该流体可看成Newtonian流体,摩擦阻力系数符合64/Re关系,粘度不大,约是水的5.57倍,优于国内外文献中报道同类材料的粘度.该类材料在换热器、暖通空调等领域具有很好的应用前景.     

乳状液膜法分离醋酸水溶液的实验研究

对采用Span80-油酸复合表面活性剂制取乳状液膜分离醋酸水溶液进行了实验研究．实验结果表明，复合表面活性剂配比为1：1，表面活性剂用量为5％，乳水比为1：2时，其分离率可达90％以上．结合实验结果，分析了复合表面活性剂配比、表面活性剂用量以及乳水比对分离率的影响．     

乳状液在岩心中运移的影响因素研究

为了研究乳状液在多孔介质中运移的影响因素及运移规律,了解乳状液对提高采收率的作用,利用长岩心作为模型进行驱替实验,研究了乳状液液滴粒径、液滴密度及运移速度对其运移规律的影响.结果表明,乳状液在孔喉中的宏观运移阻力是乳状液液滴对孔喉堵塞的累积结果.大液滴的乳状液在孔隙介质中运移阻力明显大于小液滴的乳状液.注入速度对乳状液在岩心中运移阻力影响较大,在粒径孔径匹配的条件下,存在一个临界注入速度,在临界速度下乳液在岩心中才能形成明显的封堵.速度太低,乳状液破乳严重,乳状液变形通过孔喉的能力强不容易封堵孔喉;速度太高,乳状液液滴被分散破碎、粒径变小不容易封堵孔喉.     

油田污水在新型油水分离器中的实验研究

油田在注水开采或注聚合物开采过程中都会产生大量的含油污水.开发一种高效污水处理器对提高水处理效率和降低油田成本具有重要意义.针对新型高效污水处理装置进行了实验研究.结果表明油水分离效率随着单杯液面下降速度的增加而降低.随着供液含水率的增加而降低.分离器亲水性、内部隔板、滤料类型对分离效果有明显影响.     

涂层法制备超疏水表面及在油水分离中的应用

采用涂层法,以含硅聚四氟乙烯为成膜物质,以疏水纳米SiO2为填料,成功制备出含有微/纳米复合结构的超疏水表面.系统研究了疏水纳米SiO2和低表面能物质的含量与涂层表面水接触角的关系.采用接触角测量仪和扫描电子显微镜(SEM)分别对涂层的水接触角和表面形貌进行表征,根据国家标准分别对涂层厚度、硬度和结合力进行测试.在最佳制备条件下,该超疏水涂层水接触角153.5°,涂层厚度22μm,涂层硬度4H,结合力1级.该超疏水涂层具有自清洁及良好的油水分离性能.     

原油乳状液加剂降低转相点实验研究

转相点是原油乳状液输送时一个重要的参数。在转相点后输送时阻力较小,而在转相点前输送时阻力较大。为了节能降耗,降低输送成本,减小集输过程中的流动阻力,在室内开展了向含水原油中加入DODE系列流动改进剂后的流动实验,研究加剂后转相点变化规律。实验结果表明:含水原油中添加DODE系列流动改进剂可以使含水原油的转相点由原来的50%～70%提前到了30%～50%,形成具有适度稳定性的水包油型原油乳状液,降低了原油乳状液的表观黏度。     

原油中水滴电分散的研究

原油中的水滴在高压直流电场中被电场力分散成小液滴。通过测定小液滴的平均粒径和原油中被分散的水量,发现水滴的电分散程度与温度和电场强度的变化有密切关系。温度改变原油性质来影响水滴的变形断裂,其中粘性阻力起主导作用。电场强度会明显影响水滴所受的电场力。在80℃下,场强1500V/cm时有10%以上的水滴被分散,到场强5 000V/cm时则达到40%以上。场强超过7 000V/cm以后分散作用的增强逐步减弱。     

炼油厂中乳状液的破乳研究

针对石油加工过程中产生的原油乳状液、塔顶冷凝水乳状液和高酸度柴油碱洗乳状液,合成了有效的破乳剂,并对乳状液的形成与稳定存在的原因、破乳及破乳机理进行了研究。