高效沉降分离池分离特性的数值模拟

针对某油田的含油污水,选用RNGk-ε模型,基于ANSYS14.0平台的FLUENT软件对高效沉降分离设备的内部构件、不同入口速度、停留时间进行模拟分析,进而研究其分离特性和流动规律.模拟结果表明：①无内部构件的高效沉降分离池中会存在严重的涡流和动力不足的问题,须设置平板和斜板改善分离设备内部流场,促进油滴聚结合并,从而提高油水分离效率;②不同入口速度下,进口速度越小,涡流区长度相对较小,所需的停留时间越长,但油水分离效果相对较好;③当沉降分离设备高度Y=0.5m处的油相体积平均分数超过0.95,即为油水分离最佳界面.     

基于CFD⁃PBM模拟水力旋流器油水分离特性研究

分析讨论了常规欧拉模型和耦合PBM下水力旋流器的静压力、切向速度及湍流耗散率等流场信息分布规律,结果表明在流场预测方面二者基本一致。在此基础上,采用基于PBM模型的CFD数值模拟方法,对水力旋流器的分离特性进行研究,并探究了不同入口流量、溢流分流比、油相黏度及密度等因素对油滴粒径分布以及油水分离特性的影响。结果表明,随着入口流量的增加,水力旋流器的分离效率呈先增大后减小的趋势,在处理量为4 m³/h时达到98%的最高分离效率;溢流分流比的增大有利于提升分离效率;随着油相黏度的增大,油滴受到的径向力减小,不易发生聚结,使分离效率明显降低;油相密度的增大导致尾管段平均油滴粒径的增加,使分离效率明显降低。总体而言,利用CFD?PBM数值模拟方法可以获得水力旋流器内部油滴粒径分布及变化特性,有利于从不同尺度揭示水力旋流器的分离机理。     

硅胶柱层析法分离普那霉素

通过硅胶柱层析法在等度洗脱方式下对始旋链霉菌发酵产生的普那霉素进行分离纯化.结果表明,以体积比为90∶10的二氯甲烷和甲醇或者体积比为60∶35∶5的二氯甲烷、乙酸乙酯和乙醇作为展开剂,采用硅胶GF254单向一次薄层层析（展开距离为5.0～6.0 cm,展开时间为6~7 min）即可对普那霉素作初步定性分析.柱层析操作的适宜条件为：25 ℃,以100～200目的硅胶为固定相,洗脱剂为体积比为80∶35∶5的二氯甲烷、乙酸乙酯和乙醇,流速为2.0 mL/min,普那霉素的进样质量浓度为2.26 g/L,硅胶的总负载量约为0.81 mg/g.在此条件下能够分离得到纯度在95%以上的普那霉素,产品回收率保持在95%以上.     

基于PDMS改性的超疏水织布及其油水分离性能研究

含油废水的大量产生造成严重的环境污染,实现含油废水的高效油水分离引起社会的广泛关注。超疏水材料作为一种新型材料,对水和油的润湿性相反,具有高效分离油水污染物的能力。基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）改性的方法制备了多功能性的超疏水织布。在紫外光[365 nm,(5.0±0.6)mW·cm-2]条件下,将化学性质稳定、机械性能良好的PDMS接枝到P25型二氧化钛钠米颗粒（P25 NPs）上,制备了无机-有机结合的超疏水涂层,将制备的涂层用于织布改性。改性织布具有超疏水性,能有效地分离油水混合物,分离效率大于99%,表现出良好的分离性能。将改性织布经过100次砂纸摩擦,100 h高温（150℃）处理,100 h低温（-20℃）处理以及紫外光照射100 h后也依然表现出稳定的超疏水性及油水分离效率。     

油-水-气三相旋流器分离验证及气-液腔结构优化

采用Fluent软件数值模拟了新型油-水-气三相旋流器的分离性能,并以分离效率为目标函数对气-液分离腔主要尺寸进行了优化设计。结果表明,该型油-水-气三相旋流器在油滴与气泡直径为50μm时具有最优的分离效率,且其气泡迁移效率较油滴迁移效率高.当气泡直径为50μm时,气-液分离效率达到99%以上;当气泡直径小于40μm时,气-液分离效率随直径的减小显著下降;当气泡直径小于10μm时,气-液分离效率趋近于零.经对比分析建立了溢流口直径与分流比的线性关系式,且得到优选后气-液分离腔最优主要结构尺寸:分离腔长度203mm,分离腔直径60mm,溢流口插入长度20mm.     

水力旋流技术处理含油污水的室内研究

本文利用自制的水力旋流器研究了入口流量、入口浓度、分流比、密度差和温度对分离效率的影响，并对炼油污水进行了处理。表明适宜的操作条件有利于提高水力旋流器的分离效率。     

脉动气流回收蛭石的实验研究与数值模拟

蛭石的低成本高效率回收是后续加工利用的关键环节.分析了蛭石原矿的粒度组成与组分特性;采用脉动气流分选装置对0.5～1.0mm的蛭石原矿进行了实验研究.结果表明:当给料量为13.98kg/h,脉动气流最大速度为2.36m/s,脉动频率为1.165Hz时,分选效率可达91.16%,蛭石品位为91.51%.采用Fluent6.3软件中的标准k-ε湍流模型与Eulerian多相流模型,模拟了蛭石分选回收过程中的气固两相流动.模拟结果表明:3.434s时,蛭石精矿主要分布在分选柱顶端出口1.2～1.8m范围内,平均体积分数大于40%,6.008s时,脉石尾矿基本分布在底端排料口0～0.3m范围内,平均体积分数大于25%.脉动气流可以在较短时间内实现蛭石原矿的高效分选回收,实验与模拟结果基本一致.     

气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模 拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋 流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较 常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从 数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。     

非常规油气田多管旋流装置的分离性能研究

针对非常规油气田开采中产能持续降低导致分离失效的问题,设计一种新型多管旋流装置,采用数值模拟方法,对比研究单管和多管旋流装置分离性能。研究表明:多管旋流装置压降率较单管旋流器无明显变化,能耗基本相同;入口流量降低时,多管旋流装置能显著提高中大砂粒分级效率,粒径≥10 μm分级效率可提高35%;入口流量由5 m3/h降为1 m3/h时,多管旋流装置分离效率降幅仅为9.2%。在非常规油气田开采中,多管旋流装置能有效避免产能降低所带来的分离失效。     

生育酚同系物在硅胶柱中的色谱特性

为研究生育酚同系物的色谱分离过程，建立了考虑轴向扩散、液膜传质阻力和内扩散阻力的一般性速率模型，采用有限元和正交配置法求解该模型.模拟结果与实验数据相吻合，得到了液膜传质系数与流速的关系及孔内有效扩散系数，并将这些参数成功应用到色谱柱的放大过程中.采用正己烷-异丙醇体系分离了生育酚同系物，考察了流动相组成和流速对分离效果的影响.随着流动相中异丙醇体积分数的增大，生育酚同系物的容量因子和分离度减小.流动相中异丙醇体积分数以1%为最佳.     

空气分离装置的模拟计算

采用ASPEN系统模拟软件对某空分流程的设计工况和实际工况进行了模拟计算,其结果可以为空气深冷分离的设计和操作提供可靠的参考数据．     

水力旋流器的结构参数对分离效率的影响

介绍了双锥结构的旋流器的溢流口、旋流腔段、大锥体段角度、小锥体段角度和尾管等组成部分有关设计参数对油水分离效率的影响。指出,对于某种性质一定的液体,旋流器的各组成部分的结构参数在理论上都有一个最佳值。     

阎地拉图红铁矿选矿工艺研究

对阎地拉图红铁矿进行了焙烧磁选、强磁选、重选及重选－强磁选四种选矿工艺的试验研究，结果表明，用螺旋溜槽选别＋０．０７４ｍｍ粒级，用强磁选别－０．０７４ｍｍ粒级的重选－强磁选方案可得到品位为５１．００％、回收率为７２．３０％的综合铁精矿。该方案投资少，生产成本低，适合现厂的实际。     

铁路货车车钩分离原因分析及预防

铁路货车车钩分离事故发生的频率虽然不大,但却严重影响着铁路运输的正常秩序.针对货车车钩分离的问题,从车钩缓冲装置各配件的损伤及磨耗方面对发生车钩分离的原因进行了详细调查研究,并据此提出防止货车车钩分离的措施.     

恒沸混合物的扩散蒸馏分离

利用恒沸混全物组分间在空气中扩散系数的差异，使恒沸物在温差作用下的充有空气膜的两板间作扩散，可使恒沸物的组分获得分离。本文建成了平板式扩散蒸馏装置，用异丙醇－水－空气系统作了试验，获得了分离因子，扩散通量与冷热板温度，进料组成，气膜厚度间的关系。     

EPCON紧凑型气浮装置及其在采油废水处理中的应用

EPCON紧凑型气浮装置是为了满足挪威排放法案而研制的采油废水处理新技术,综合应用旋转离心分离和气浮分离的工作原理对采油废水进行处理,大幅度降低了采油废水的含油量.此装置还具有性能稳定、操作简单、成本低、效益高、占地面积小等一系列特点,尤其适用于海洋石油生产.     

Falcon选矿机的分选机理及其应用

Falcon选矿机是一种新型的离心分选机．为研究其分选机理，以Falcon SB离心分选机为例，建立了球形颗粒在离心分选机分层区和分选区的动力学方程．分析结果表明，在Falcon SB分层区，高强度离心加速度是实现微细颗粒快速沉降的关键因素；分选区内独特的流态化反冲水形成流态化床层，使得微细高密度颗粒穿过床层沉积到来复圈槽中，而低密度颗粒所受的离心力较小，加上难以克服反冲水的作用而进入尾矿，从而实现了不同密度微细颗粒的有效分选．采用Falcon SB40选矿机分选一0．074mm电路板的试验结果表明：在入料浓度为40g／L，给料速度为160L／h，反冲水压力为0．01MPa，滚筒旋转频率为50Hz时，一次分选获得金属富集体的品位为76．89％，回收率82．19％，综合效率80．77％．     

阴离子分离柱的研制及其在食品中的应用

本文介绍了低压离子色谱仪使用的阴离子分离柱的制备，进行了Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－；Ｆ－、Ｃｌ－、ＮＯ、Ｂｒ－、ＮＯ、ＳＯ混合阴离子的色谱分离，分离速度快，分离效果好，进行了重现性试验，标准偏差符合分析化学要求；午餐肉中ＮＯ、ＮＯ的分离检测获得满意结果。     

撇油船用油水分离技术的研究进展

撇油过程中油水分离作业可以大幅度降低撇出物的运输、储存费用,提高收油效率,降低溢油回收作业的劳动成本,减少溢油的进一步扩散.由于撇油船上空间小,外排水含油量要求高,水力停留时间短且体积小的离心分离设备如水力旋流器、轴向涡流分离器等成为船用油水分离技术的首选.受到撇出物成分复杂和物性参数随时间不断变化的影响,对物性参数敏感的常规离心分离技术在撇油船上的应用受到了巨大的挑战.综述了撇油船用离心分离技术的研究成果,为撇油船用离心分离技术的研究提供了理论依据和参考.     

聚结板强化油水分离过程的机理研究

为从分散相油滴聚结机理的角度阐明板式聚结器强化油水分离过程的原理并为其设计提供依据,对油滴群在不锈钢斜板表面的聚结过程和油水两相在聚结板组内的分离过程进行了实验,研究分散相油滴在单一聚结板表面和聚结板组内的聚结行为及机理。结果表明：分散相油滴接触聚结板后将在表面形成凹凸不平的油滴层,而非连续流动的油膜;后续油滴通常难以直接融入油滴层,其中大油滴在油滴层表面主要以滚动方式离开聚结板,而小油滴则是通过嵌入凹凸不平的油滴层表面,并经过排挤水膜→聚并增长→形成随机流道→脱离聚结板的时间过程而实现分离。聚结板组对大油滴分离过程并无强化作用,但可有效强化小油滴分离过程。且强化原理主要在于3个方面：缩短油滴浮升至聚结面的时间;在板表面形成凹凸不平的油滴层,为小油滴提供稳定的停留场所以完成聚并过程;为分散相小油滴的聚并提供足够的聚结面积。这一机理较好阐明了小油滴分离实验结果及其分率效率随聚结器结构参数的变化规律,即一定范围内,增加聚结板长度（增加有效聚结面积）或减小板倾角（促进油滴停留与聚并）都将提高分离效率。