高压静电破乳技术的应用

该文针对高压静电破乳技术这一液膜分离中的关键环节，进行了比较系统的实验研究，自行设计了破乳器，分析影响破乳的主要因素，找出破乳的工艺参数，即采用平板平行的电场破乳器，电压为６ｋＶ，破乳时间为５ｍｉｎ破乳率可达９０％以上，对破乳前后的膜相组分进行了气相色谱分析，其组分未见明显变化，油相经１５次重复使用，金属离子去除率未见下降，说明油相回用对液膜体系影响不大，高压静电破乳技术对有机相无明显破坏。     

单滴法对液膜稳定性和电破乳的研究

日本的中盐行等人发现采用超声波乳化法用2C18^△9GE作表面活性剂制成的乳状液比用Polyamine和Dpan80作表面活性剂制成的乳状液的稳定性和电破乳进行了研究，也得出了液膜的稳定性高与易于电破乳并不矛盾的结论，从而进一步证实了中盐行的实验结论。     

电场对表面活性剂的影响

通过测量含有表面活性剂的油相电阻和击穿电压,证明油包水的乳状液破乳机理,测定了含非离子型表面活性剂浓度和溶剂对电毛细曲线的影响,据此,对由2CA918GE制成乳状液的破乳机理进行推测.     

乳状液膜分离——电破乳技术实验研究

针对乳状液膜分离技术中重要环节—破乳,比较旋流、脉冲高压静电破乳与脉冲高压静电破乳技术原理。试验结果表明,旋流、脉冲高压静电破乳技术比脉冲高压静电破乳技术的效率要高。     

单滴法对液膜稳定性和电破乳的研究

日本的中盐文行等人发现采用超声波乳化法用 2CΔ918GE作表面活性剂制成的乳状液比用Polyamine和Dpan 80作表面活性剂制成的乳状液的稳定性和电破乳进行了研究 ,也得出了液膜的稳定性高与易于电破乳并不矛盾的结论 ,从而进一步证实了中盐文行的实验结论。     

原油超声破乳研究

超声波原油破乳是一种很有发展前景的新型破乳方法，重点研究了可控因素包括超声声强、作用时间、沉降时间、破乳剂用量、温度等对超声波原油破乳脱水的影响，用声压换算法测量了声强。     

原油生物破乳剂的研究与应用

研制了一种原油生物破乳剂 ,并对其进行了室内与现场中试试验 ,考察了其对油田采出液的破乳及脱水效果。室内及现场试验结果表明 ,与标样及目前现场常用的化学破乳剂相比 ,原油生物破乳剂具有优良的破乳及脱水性能。破乳后的油水界面清晰 ,脱出水中含油量低。对原油生物破乳剂的破乳机理分析结果表明 ,破乳作用的主要因素是微生物胞体。     

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。     

高效生物破乳剂PDR-1的室内研究

PDR—1破乳剂是针对高含水油田破乳困难而研制成的一种高效新型生物破乳剂,对其进行室内模拟乳状液破乳实验研究,结果显示PDR—1生物破乳剂耐温达50℃,在pH7时,投加量为0.8mL/10mL的条件下破乳效率高达80%以上。     

二氧化碳用于除酚后液膜乳状液破乳

介绍了将二氧化碳用于除酚后液膜乳状液破乳的方法。指出研究的体系苯酚为一破乳剂,并指明了可供二氧化碳破乳的除酚后液膜乳状液的组成及破乳时二氧化碳的用量。     

直流电场下O/W体系中油滴的迁移行为及油水分离效果研究

首先利用电化学工作站和生物显微镜研究了直流电场下水包油（O/W）乳化体系中油滴的迁移行为,然后分析了电场强度、油滴粒径等因素对油滴迁移行为的影响规律,结果表明：直流电场下,油滴会发生定向迁移,但迁移过程中不会发生聚并;油滴迁移速率随着电场强度的增大而增大,随着平均粒径的减小而变小。直流电场可破坏油滴表面稳定的电荷结构,导致油滴表面电荷分布不均,从而促使油滴在电场中发生定向迁移,并在阳极表面发生破乳、聚并,实现与水相的分离。最后,对直流电场作用下乳化含油体系的油水分离效果进行了实验验证,结果表明,对初始含油量为89.2 mg/L的模拟乳化废水而言,在一定条件下进行处理后,其出水含油量低于5 mg/L,除油率高达95.3%。     

介电泳效应的液滴聚结过程与分布

基于Cahn-Hilliard建立Navier-Stokes两相流体动力学和电场Maxwell应力张量法的多物理场耦合模型,用于平行极板型、针型和圆环型电极的液滴聚结仿真.研究结果表明:较强的电场强度诱导分散相液滴聚结耗时较短,液滴链的结构和均匀度受电极形状和电场空间均匀性的影响较大;均匀电场诱导液滴成链较为均匀,并不受液滴数量的影响.在指针型和圆环型电极产生的非均匀电场只能在液滴数量较少的条件下,实现规则液滴链的生成.通过多物理场模型建模,仿真结果能够为静电纺丝、液滴合并、液泡回收等复杂微流体电学控制提供理论基础.     

高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数

通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程,研究水滴破碎临界场强、占空比及电场频率的变化规律。结果表明:随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增大,同一脉冲周期内电场施加时间增长,水滴破碎临界场强减小;随电场强度的增加,水滴的极化变形效应愈加明显,水滴的变形弛豫时间缩短,破碎临界占空比减小,临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低;电场强度一定时,随占空比的增大,水滴的破碎临界频率呈现先增大、后减小的趋势;电场强度、占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态、作用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率,其交互作用对水滴的破碎具有重要影响。     

新型电聚结器结构参数对液滴聚结特性的影响

设计包覆绝缘层的高压电极并加工4种新型静电聚结器,采用水/原油乳状液为试验介质,利用显微高速摄像系统结合图像处理技术对水滴的聚结规律进行观察和分析,探索电极层数、电极间距和电场强度等因素对水滴聚结特性的影响。结果表明:包覆绝缘层的高压电极可有效防止电击穿现象的发生,增加电场强度,提高电场作用时间有助于油水分离,但高于临界场强后容易导致液滴破碎;电极层数不同时,只要达到一定的电场强度均能促进液滴聚结,但多层电极处理量大,经济效益显著;极板间距较小时,能耗低但电场畸变严重,在满足工作场强的前提下可以适当增加电极间距;能耗受含水率、电极层数和极板间距等条件影响,综合考虑各因素可降低能耗。     

利用单滴法对研磨和电场联合破乳机理的研究

本文通过观察电场存在时Ｗ／Ｏ单滴在研磨剂材质片上的破裂情况，对电场和研磨联合破乳给予理论上的解释，说明其在液膜分离技术特别是原油脱水过程中是可行的     

绝缘紧凑型电破乳器中液滴聚结特性研究

为了提高油包水乳状液在电脱水过程中的破乳效率，从静电聚结机理出发，推导出电极间距与电场强度的关系式；通过分析液滴在极板间距狭小的矩形聚结管道中的受力状况，同时考虑绝缘层以及层流流态对电场中液滴聚结作用的影响，设计出一种绝缘紧凑型电破乳器。改变所加电压和流量以调节破乳器中的电场强度和乳状液停留时间，利用激光粒度仪测量乳化物中水滴的体积平均直径。结果表明，缩小电极间距能产生高强电场；包覆绝缘层的电极板在小间距下能有效破乳并防止击穿，且电场强度越大停留时间越长，聚结效果越显著。该装置可提高油包水乳状液的聚结效率并节省大量空间。     

分离器整流聚结构件分离性能

为了提高重力式分离器的性能,选取不同结构的整流和聚结构件,采用Fluent数值模拟软件对分离器内部流场进行三维数值模拟,通过对比速度场和浓度场分布,确定整流和聚结构件的性能.在长为1.8 m,内径为384 mm的重力式分离器内安装4种不同结构的聚结板,改变进口含油率和流量,测量颗粒的单位体积质量含油率,确定聚结板的分离性能.结果表明:在流量较大的时候,聚结板分离效果下降,表现出对粒径选择性的单一分离作用;聚结板的结构和材质对液滴的聚结沉降影响很大,应根据工况和处理条件进行合理选择.     

高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法

针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交-直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验,并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明,高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关,含聚浓度上升使其电负性增强,转相点呈不同程度降低,且由于促进了黏弹性界面膜的形成,乳化粒子聚并和相分离的难度增大;辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果,提高脱水操作的稳定性。     

Mechanism and simulation of droplet coalescence in molten steel

Droplet coalescence in liquid steel was carefully investigated through observations of the distribution pattern of inclusions in solidified steel samples. The process of droplet coalescence was slow, and the critical Weber number (We) was used to evaluate the coalescence or separation of droplets. The relationship between the collision parameter and the critical We indicated whether slow coalescence or bouncing of droplets occurred. The critical We was 5.5, which means that the droplets gradually coalesce when We ≤ 5.5, whereas they bounce when We > 5.5. For the carbonate wire feeding into liquid steel, a mathematical model implementing a combined computational fluid dynamics (CFD)-discrete element method (DEM) approach was developed to simulate the movement and coalescence of variably sized droplets in a bottom-argon-blowing ladle. In the CFD model, the flow field was solved on the premise that the fluid was a continuous medium. Meanwhile, the droplets were dispersed in the DEM model, and the coalescence criterion of the particles was added to simulate the collision-coalescence process of the particles. The numerical simulation results and observations of inclusion coalescence in steel samples are consistent.     

新型油水分离器提高含油污水处理效率的实验研究

针对大庆油田产油高含水背景,为了提高油水分离效率、减少污水沉降罐的数目,达到节能降耗的目的,在多杯等流型油水分离器的基础上,与粗粒化技术相结合进行了油水分离实验研究。与未连接粗粒化的油水分离器分离效果进行了对比。实验结果表明:新型油水分离器连接粗粒化装置后的最高油水分离效率可以达到92.12%,最大处理效率是现场大罐的246.5倍。未连接粗粒化的新型油水分离器的处理效率是现场用大罐的59.2倍。使用粗粒化后可达到节能降耗的目的。