聚结技术及其乳化油水分离性能

聚结分离是一种利用油、水两相对材料浸润性的不同而实现乳化液滴聚结长大并最终通过重力沉降实现油水分离的物理方法,这种方法结构可控性好、分离效率高、运行成本低,是乳化油水分离领域的研究热点。本文首先对聚结分离方法进行详细阐述,介绍了聚结分离原理和影响因素;总结了近年来国内外学者对聚结材料表面改性和修饰等方面的研究。通过调控聚结材料的表面具有特殊浸润性,可显著提高油水分离效率;系统介绍聚结分离器的分类及其应用。最后阐述了聚结分离技术在石油化工领域的应用。本文对聚结分离技术进行展望,指出可以进一步研究实际液滴聚结过程和分离效果影响因素,应深入研究分离器在乳化油水分离过程中液滴聚结行为、机理、控制机制将是研究的重点。     

乳化油水聚结分离数值模拟研究进展

油水混合物普遍存在于各类工业过程和日常生活中,其高效分离是化工分离领域研究的重要方向。本文首先阐述和分析了油水混合物的类型、分类依据、油水分离方法、聚结分离原理及其影响因素,然后归纳和分析了聚结分离的数值模拟方法及其常见模型优缺点和适用情况,最后基于乳化油水体系的稳定性和机理的复杂性,展望了乳化油水聚结分离技术的研究方向和发展趋势。     

海洋石油平台油水分离技术分析

本文首先分析了海洋石油平台油水分离效率的内部、外部影响因素,并在此基础上,详细地分析了常规重力分离技术、静电预聚结分离技术以及管式分离技术等油水分离技术,认为其能够有效地进行油水分离。     

流速对润滑油聚结分离脱水效率的影响

采用聚结分离实验装置,试验了46#汽轮机油在不同流速条件下的聚结分离脱水效率。结果表明,当系统流量在15~25 L/min时,系统流量对聚结分离脱水效率影响不大。在系统流量25 L/min附近,具有最佳的分离效果。系统流量在25~35 L/min,随着流速的增加,聚结分离脱水效率明显下降。     

新型波纹板油水分离器分离性能研究

研究的新型油水分离器 ,采用斜通道波纹板填料作为内部分离组件。液流在组件内的流动形态提供了频繁的油滴之间碰撞聚结和油滴在波纹板上粘附聚结机会 ,通过对实验模拟装置的分离性能研究 ,该分离器具有较高的分离效率     

直流多管式旋流分离器的分离性能实验研究

设计了一种直流多管式旋流分离器,并对其进行了性能实验和结构改进。结果表明,直流多管式旋流器整体的阻力系数相对较小,约50左右;气液分离效率随流量和含液浓度的增大皆呈现明显的增大趋势,说明影响分离器效率的主要因素是离心力场的强弱和细小颗粒的逃逸,其在较高流量下分离效率可达90%左右。在原分离器的基础上在排气室内加了丝网聚结器,阻力特性变化很小,增加了对细小颗粒的聚结分离能力,分离效率提高了5%～10%。     

油田采出水聚结分离研究进展

聚结分离具有结构紧凑、使用成本低、处理量大等优点。本文概述了油田采出水的成分和特点以及油田常用采出水处理技术,综述了聚结技术发展历史、聚结机理研究进展、聚结分离装置现状以及聚结数值模拟研究进展,并对聚结机理和设备的研究进行了展望。     

液—液两相聚结分离原理及实际应用

对非均相液—液两相的聚结分离机理进行了阐述,以纤维类聚结介质为例,将聚结过程分为液滴捕集、液滴聚结和液滴沉降三个阶段。在聚结原理基础之上,对液—液聚结分离用的聚结材料进行分类,在此基础之上,详细介绍了目前应用比较广泛的液—液两相分离设备。最后指出液—液两相聚结分离技术及设备的发展方向。     

我国环己烷氧化分解液碱水分离技术研究进展

废碱液的分离是环己烷氧化法制备环己酮的关键处理环节,若分离不彻底,将直接导致烷蒸馏塔再沸器结垢,造成物料消耗增加及装置运行周期大幅度缩短;因此如何高效降低环己烷氧化分解液中废碱含量一直是各个企业所面临的难题。本文对环己烷氧化分解液碱水分离技术进展进行了综述,分析了重力沉降+斜板分离工艺、重力沉降+聚结分离工艺、重力沉降+旋流分离+聚结分离工艺、斜板分离+旋流分离+聚结分离工艺技术的原理、特点及其应用效果。随着深度分离技术的升级,进入烷蒸馏塔物料中Na⁺含量从50~100mg/kg降至0.2mg/kg以下,环己酮装置开车周期从2~3个月延长到24个月以上。从工业应用效果来看,重力沉降+旋流分离+聚结分离工艺碱水分离效率最高、工业应用效果最好,值得大力推广应用。此外,斜板分离+旋流分离+聚结分离工艺作为新型组合分离技术,其分离效果有待进一步工业验证。     

斜板沉降分离器分离模型

在斜板沉降分离器的液滴动力模型基础上,建立了关于斜板分离器的分离过程数学模型,并分析了分离直径的范围,从而为斜板分离器的设计提供了理论依据。该模型不仅考虑了液滴的上升时间、液滴的聚结时间,还考虑了液膜的稳定时间,这对提高斜板分离器的分离效率具有重要的指导作用。     

油水强化分离技术

油水混合物广泛存在于各类工业过程中,其体系性质、强化分离技术一直是化工分离领域研究的重要课题之一。以沉降、旋流、电聚结等常规物理分离技术配合化学药剂破乳的传统分离方法,存在分离效率低、二次污染等问题,近年来以多物理场耦合、新型分离材料等为代表的强化分离技术的发展受到广泛关注。本文以石油工业中大体量的油包水型原油乳状液和水包油型含油污水乳状液的分离为对象,阐述了油水混合物的形成、体系分类及其基本理化性质,通过分析微观界面膜指出打破乳状液的稳定性是强化分离的关键,并从常规分离技术、外场强化、分离材料、耦合强化等方面系统介绍了各类分离技术及其特点,最后对油水强化分离技术的研究和发展方向进行了展望。     

高效复合聚结板式油水分离器数学模型

通过对油水分离过程中油滴在聚结板间浮升和在聚结板表面聚结的过程机理的研究,建立了关于聚结板式油水分离器的油水分离过程数学模型,求得分散相液滴分离所需的时间。该模型充分考虑了油水两相的物性以及两相分层流动对分离过程的影响。     

静电场和离心力场联合分离水/油型乳状液

（1）对搅动下水／油型（W／O)乳状液的静电分离过程作了理论分析,从极化角度对外电场促使水滴聚结的原因给予定量解释;提出极化水滴“二分子”碰撞、聚结的假设,并阐述了极化水滴聚结的动力学过程.(2)采用一种新型（同时具有静电场和离心力场）静电分离器对水／煤油─Span80乳状液进行了分离实验．分别研究了乳状液停留时间、含水量、电压以及油相粘度等对破乳率的影响,结果表明水滴“二分子”碰撞、聚结的假设较好地描述了水滴在电场下聚结的动力学过程;破乳实验设备由于使用高速离心场替代传统重力场,使得破乳效果有明显提高．     

液液聚结分离器原理及石油化工中的应用

对非均相液-液两相的聚结分离机理,以纤维类介质为例,将聚结过程分为液滴捕集、液滴聚结和液滴沉降,同时也对影响聚结分离的因素进行了阐述.在此基础之上,介绍了目前在石油化工行业中应用比较广泛的高效的液-液两相分离设备:单级聚结器和二级聚结分离器,重点论述滤芯式聚结分离设备.为在石油化工领域中液-液分离提供指导和借鉴作用,为实现经济、有效的分离操作提供理论和实践支持.最后指出液-液两相聚结分离技术及设备的发展方向.     

环己烷氧化液的废碱分离实验研究

针对环己烷氧化法制备环己酮中氧化液废碱的分离问题,在80kt/a环己酮试验装置上开发了环己烷氧化液的废碱分离技术,即将重力沉降、旋流分离和聚结分离3种分离技术依次串联组合的梯度分离技术,同时采用较为先进的两段逆流碱洗工艺,实现水的循环利用。对Na+的脱除效率可以达到50%,延长烷-塔开车周期6个月以上。     

含聚结构件油水分离器性能研究

由沉降和聚结机理可知选取适当的聚结构件可增加油水乳状液的粒径,加快沉降速度,从而提高分离器性能.今设计了一种含聚结构件的分离器,在长为1800 mm,内径为384 mm的重力式分离器内安装入口构件和聚结板,通过测量不同流速和工况条件下四种聚结板对油水乳状液的粒径质量分离效率,研究分离器性能.结果表明,倒T型入口构件可有效减少分离器流场中的回流和二次涡流,还引入了重力消能和水洗作用.聚结板可显著提高油水分离效率,在流量较大的时候,聚结板分离效果下降,出现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.     

液-液水力旋流器分离效率深度提升技术探讨

为解决微小粒径分散相分离效率不高,制约水力旋流器分离效率深度提升的问题,本文以液-液水力旋流器为分析对象,在总结已有理论及研究成果基础上,分别从影响旋流分离效率的关键物理因素,包括分散相在旋流场内的停留时间、分散相粒径、分散相距轴心旋转半径、分散相切向旋转速度以及旋流分离工艺系统五个方面出发,首先对已有提升旋流分离效率的水力旋流器串联工艺、分散相粒径聚结器、小直径旋流分离器及增强切向速度的动态水力旋流器等技术措施进行分析总结,并在此基础上提出了促进旋流分离效率深度提升的新型技术方案,为液-液两相以及固-液、气-液、气-液-固等多相混合介质的高效旋流分离器设计及系统优化提供一定理论及技术支撑。     

聚结分离过程的机理、方法及应用

随着对环境保护的要求越来越严格,对于互不相溶流体体系中分散相的处理变得越来越重要,对它的分离变得也越来越困难,这就要求聚结技术的发展。本文对在重力场中的聚结、电场聚结、超声波聚结、旋流聚结等技术的机理、方法及其应用进行了介绍。     

聚结构件结构对重力分离器油水分离性能的影响

为考察聚结构件结构对油水重力分离器分离性能的影响,在理论分析的基础上,采用错搭波纹板、开孔波纹板以及网状波纹板进行了室内实验研究,并从停留时间、油相浓度分布、分离效率、聚结结构前后油相浓度及中位粒径差等方面进行了全面对比。结果表明,网状波纹板结构对小液滴具有较好的聚并作用,能显著提高油水分离效果,缩短停留时间;开孔波纹板次之,而错搭波纹板效果最差。实验发现,良好的亲油疏水性、具有足够的油滴上浮通道以及与混合相具有较大的接触面积,是性能优良的聚结结构所应具备的三个条件。上述工作为进一步开发高效紧凑的油水重力分离设备提供了依据。     

重力分离器聚结构件数值模拟及优化研究

使用Fluent数值模拟软件,采用标准k-ε湍流模型和多项混合算法对不同入口分散相粒径和不同构造聚结板的分离器内部流场进行了三维数值模拟,对比通过聚结板前后油水浓度分布以确定分离器有效处理分散相颗粒的粒径范围;同时在尺寸为384mm×20mm×1800mm的分离器上更换4种不同材料与流道形状的聚结板进行了分离特性研究,得出了影响聚结板分离特性的因素和处理分散相粒径的范围,选出适于本分离器的聚结板;通过对比实验数据评价不同聚结板下分离器的聚结分离效率,提出了不同工况下选取聚结构件的依据。