倒锥注气强化井下油水分离水力旋流器性能研究

为了进一步提高井下油水分离水力旋流器的分离性能,提出一种倒锥注气式井下油水分离水力旋流器结构,开展倒锥注气对油水分离性能影响研究。利用数值模拟和实验研究相结合的方法,对不同注气量、含油浓度、分流比、入口流量等操作参数下的流场分布特性和油水分离效率进行分析。结果表明,随着注气量的增加,分离效率呈现先升高后降低的趋势,当注气量为2.034 m³/d时,分离效率达到最大值98.52%;当水力旋流器的入口含油浓度为0.75%、分流比为40%、入口流量为5.4 m³/h时,可获得水力旋流器的最佳分离效率为99.51%,较注气前提高了1.11%。针对注气后的井下油水分离水力旋流器开展室内分离性能实验研究,数值模拟和实验结果呈现相同的变化趋势,验证了倒锥注气强化分离性能的可行性及数值模拟结果的准确性。     

水力旋流器的研究现状及其在石油工业中的应用前景

介绍了油水分离水力旋流器在国内外的研究现状和发展趋势,分析了水力旋流器在油田油水分离系统中的应用前景,对井下油水分离新技术的工作原理、可行性和应用受益作了简单介绍     

溢流循环水力旋流器流场特性的数值分析

针对旋流器在运行过程中所产生的短路流、循环流以及分离效率低等现象,提出了一种溢流循环水力旋流器。依据计算流体力学,应用FLUENT软件对其进行了数值模拟,并与现有的双锥水力旋流器进行对比分析,研究了介质条件及操作参数对该旋流器的流场以及分离性能的影响。研究结果表明:溢流循环结构能够改善水力旋流器内部的短路流以及循环流现象,保持原有流场的稳定,还能有效地提高内侧溢流口轻质相体积分数,降低底流口轻质相体积分数,最终实现油水两相高效分离。     

油水分离用水力旋流器流动机理和应用研究

水力旋流器是一种新型的油水分离设备 ,它是利用离心力代替重力实现相的分离。本文在简要介绍旋流器的基本结构和分离原理的基础上 ,讨论了油水分离用水力旋流器的分离机理。最后 ,结合旋流器的应用实例 ,证明其在处理采出液和含油污水方面 ,不仅技术上可行 ,而且经济效益明显     

基于雷诺应力模型的脱油旋流器流场特性研究

采用雷诺应力模型(RSM)对油水分离用水力旋流器进行了数值模拟,模拟出了循环流和短路流现象,得到了内部流场的轴向速度、径向速度和切向速度的分布规律;模拟结果与实验结果吻合较好,说明该湍流模型和计算方法的选取是正确的;另外,针对油相体积分数为2%,油滴粒径为40μm的混合介质进行分析,得出了油水二相的体积分数分布。在旋流器的轴心处油相体积分数最大,最大处混合介质中含油体积分数高达98.9%;在壁面附近体积分数很小,说明该水力旋流器的分离效果较好。通过数值模拟为进一步研究水力旋流器内部流场的分布和结构优化设计奠定了基础。     

基于BP神经网络的脱油机械散气-水力旋流器模型

运用MATLAB神经网络工具箱,建立了三层BP神经网络的操作参数预测模型,结果表明,模型输入水力旋流器的结构参数、物性参数和分离性能,对机械散气-水力旋流器的操作参数预测是可行的,促进了机械散气-水力旋流器的应用及其自动控制的实施和发展。     

动态水力旋流技术发展综述

介绍了动态水力旋流器的结构、操作原理及国内外发展概况,对比分析了动态水力旋流器与静态水力旋流器在处理含油污水方面的不同利弊,总结了动态水力旋流器的主要结构特性、操作特性及分离性能,并归纳了动态水力旋流技术在应用中的一些研究结论。     

充气水力旋流器净化含油污水的实验与应用研究

充气水力旋流器(ASH)结合了气浮和旋流器的技术优点,是一种高效油水分离设备.利用自制ASH开展净化含油污水的实验研究,介绍了充气旋流分离的基本原理、设备结构、实验工艺流程,较为系统地研究了各种参数对分离性能的影响,对于含油质量浓度803mg/L的炼油污水,最佳进料量为5.0m3/h、气液体积比在0.30～0.35、分流比为0.16～0.18时,ASH分离效率最高达82%,所分离油滴粒径下限为4 μm.ASH现场中试表明其分离效率平均达到74.7%,可以替代含油污水处理流程中的隔油段,ASH在含油污水处理领域将有广泛的应用前景.     

固-液-液三相分离水力旋流器结构优化研究

采用计算流体力学软件FLUENT 6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。     

操作参数对水力旋流器壁面磨损的影响研究

水力旋流器是利用离心力场加速其内部颗粒沉降和强化分离过程的分离设备。水力旋流器内的介质在离心力场作用下做强烈的旋转运动,对水力旋流器壁面造成冲击和摩擦,因此磨损问题是水力旋流器最主要的失效形式。针对水力旋流器壁面出现的严重磨损问题,采用数值模拟与实验相结合的方法,研究操作参数对水力旋流器壁面磨损规律。利用Fluent求解其内部流场和固体颗粒的运动特性。探究水力旋流器的操作参数进口速度和颗粒粒径对壁面磨损的影响规律。搭建了一套水力旋流器壁面磨损实验装置进行磨损实验,与数值模拟的结果作比较,实验规律与数值模拟相符。     

含油废水动态旋流分离技术研究

介绍了重力沉降法、浮选法、混凝法和电解法这些传统的含油废水处理方法的原理和优缺点,重点研究了动态旋流废水处理技术。设计了动态旋流器及其关键部件,并在此基础上搭建了含油废水动态旋流处理系统。研究发现,该系统在油水分离方面优势明显,在合理的转速范围内,能在非常宽的处理域内保持较高的分离效率。     

煤化工废水中油、酚、氨回收研究进展

煤化工废水水量大,水质复杂,化学需氧量（COD）最高可达30000mg/L,是一种典型的处理难度高的工业废水。油类物质、酚类物质以及氨氮是煤化工废水中污染物质的主要组成成分,其最高浓度分别可达10000mg/L、9000mg/L、4000mg/L。如果不回收,则造成资源的严重浪费。因此,油类物质、酚类物质以及氨氮的有效回收是实现煤化工废水无害化处理不容忽视的问题。本文主要从油类物质、酚类物质、氨氮的回收技术与工艺3个方面梳理了国内外煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的回收现状,并对各类技术的优缺点进行了对比和分析,其目的是让该领域的研究人员以更加科学的方法了解煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的研究现状与发展趋势。最后基于节能、高效、持续健康的发展理念,探讨了未来煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮回收的前景。     

气携式液液水力旋流器分离性能影响因素

针对一种新型气携式液液水力旋流器进行了内部分散相液滴的受力分析,其部分旋流体由微孔材料制成。介绍了气携式液液旋流分离的基本原理、样机结构、实验工艺流程及设备。研究了不同结构参数和操作参数对分离性能的影响。通过开展实验室研究,为油田现场试验提供依据。现场试验研究表明,对于1 000 mg/L左右的聚合物驱采出污水,试验样机的最佳处理量为4.20 m3/h,最佳分流比为30%,气液体积比为0.45;试验还表明20—40μm孔径的微孔材料为最优选择。研究显示该水力旋流器具有更高的分离效率,在石油化工、环保及其他工业领域都将具有广泛的应用前景。     

三相逆流化床的研究进展与展望

三相逆流化床(TPIFB)作为一种新型的流化床反应器,具有诸多优点及巨大的应用前景。本文首先介绍了TPIFB的结构、原理和特点,综述了TPIFB基础研究和应用研究。基础研究的阐述主要包括:流型、压力降、最小流化速度、相含率、停留时间分布、气泡行为、传质和传热等流体力学特性的重要性;操作条件和流体物性对这些流体力学特性的影响规律;一些重要流体力学特性参数的数学模型及数值模拟研究等。TPIFB应用研究主要介绍了其在装置优化、含油废水处理及其他工业废水处理等方面的研究进展和主要成果。最后指出TPIFB瞬态和微观研究较少、实验研究方法单一、实验结论缺少定量关系、实验模型和方法存在局限性、应用性研究少而分散等是目前阻碍TPIFB工业化应用的主要问题,并展望了其今后的主要研究方向,包括反应器装置设计和开发、数值模拟结合实验考察TPIFB瞬态和微观特征、过程优化机理模型与反应器模型的建立、反应器放大及应用性研究。     

煤化工废水中油泥的聚结分离与水中有机物的去除效果

针对煤化工废水中存在的高浓度油及油泥的问题,本研究制备了高电荷、低聚合度的无机复合材料和低电荷、高聚合度的有机复合材料,探究无机、有机复合材料协同作用下对煤化工废水中油及油泥的聚结分离效果以及对废水中有机物的去除特性。结果表明,无机、有机复合材料在复合比例为500∶1的条件下,废水中油和固体悬浮物（SS）去除率分别达到55%和98%;现场试验发现,无机、有机复合材料对油含量1700～2000mg/L,SS含量为1500～2000mg/L的废水,油和SS的去除率一直稳定于50%和95%左右,表现出较好的稳定性;进一步对废水中典型有机物的去除效果研究可知,该复合材料同时也对废水中各类有机物有较好的去除效果,多环芳烃（PAHs）、苯系物和酚类物质的去除率可达到82.85%、41.9%和37.56%。可以发现,无机、有机复合材料可有效解决煤化工废水中油及油泥的去除问题,具有广阔的产业化应用前景。     

旋流分离技术的现状与应用前景

在简述了液液旋流分离器的基本结构和工作原理及特点的基础上 ,介绍了旋流分离技术用于油污水处理、原油或其他油品脱水、液化气脱胺等方面的研究与发展现状 ,并展望了旋流分离技术在液液分离过程中的应用前景     

旋流分离技术研究进展

介绍了旋流分离技术的研究进展,包括水力旋流器的结构形式与结构参数、新结构类型、主要水力学参数、混合液性质及流量稳定性、材料与制造技术、磨损与腐蚀及旋流分离应用技术的研究进展等,还对旋流分离技术的发展趋势作了简要分析。研究表明,随着人们对旋流分离技术的不断开发,其在石油、化工等行业得到了越来越广泛的应用。     

螺旋分选机研究进展

螺旋分选机是一种传统的薄流膜分选设备,由于矿业、煤炭业的快速发展,以及当前固体废弃物处理的急迫需求,螺旋分选机以其能耗低、结构简单、效率高、运行成本低等优势受到重视。论述了螺旋分选机理论研究进展,包括螺旋分选机流场、螺旋分选过程以及螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究进展;综述了煤用螺旋分选机分选特点及应用现状,介绍了螺旋分选机的新设计和新应用。螺旋分选机流场研究引入了一些新的测试手段,但目前还难以准确测量内缘薄流膜区域的纵向速度、径向速度分布情况;数值模拟方法为研究结构参数和操作参数对流场的影响规律提供了一种便利手段,但模拟精度还有待进一步提升。螺旋分选过程研究中,正电子发射型颗粒追踪技术用于检测颗粒在螺旋分选机中的运动规律,是螺旋分选机理论研究的一大突破;螺旋分选过程中颗粒运动行为的数值模拟为螺旋分选机理的定性分析提供了一种便捷的手段,但由于模拟过程中忽略了许多现实条件,导致模拟结果与试验结果仍有较大差距。螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究目前还处于起步阶段。近年来,国内外相继开发了一批新型螺旋分选机,在降低分选密度方面取得了一定进展:南非MTI公司研发了一种低分选密度的螺旋分选机,产率降低4%左右时,分选密度可由1.61 g/cm^3降至1.54 g/cm^3;国内设计的一种超低距径比的复合槽面螺旋分选机(内缘立方抛物线、外缘椭圆型),在粗选阶段预排矸,分选密度可降低至1.543 g/cm^3,相较于采用传统参数的椭圆型槽面和立方抛物线槽面煤用螺旋分选机,在精煤灰分要求相当的情况下,分选效率分别提高了19.41%、13.11%。未来螺旋分选机研究重点主要还是利用PEPT技术、数值模拟技术等先进手段,进一步研究槽面形状、距径比(螺距直径之比)等结构参数对螺旋分选机流场分布特性、分选过程的影响,配合结构、工艺、新材料运用方面的改进,力争在提高分选精度、扩大分选密度调控范围方面有所突破。     

含油废水处理技术的研究与应用现状

综述了含油废水的来源、危害与分类,并对重力法、气浮法、电化学法、吸附法、超声波法和生物法等传统的含油废水处理方法的原理、优缺点及改进作了较详细的论述。分析了石油工业含油废水的特征并对现有工艺应用现状作了概述。根据目前研究现状预测了含油废水处理方法的发展趋势。     

含油水处理用复合式水力旋流器研究进展

复合式水力旋流器是一种将动态与静态旋流分离技术有机结合在一起 ,而获得强大惯性离心力的含油水高效处理新型设备 ,其主要特点是旋流强度大、液流压力损失较低、振动幅度降低、分离效率更高 ,且处理量在较大的变化范围内有很好的处理效果。介绍其结构设计、分离机理及影响因素等方面的研究进展 ,设计了合理结构的样机。