A kőolaj ultrahangos demulzifikációjának elve

Az ultrahangos hullám egyfajta rugalmas mechanikai hullám, amely közegben terjed, mechanikai rezgéssel, kavitációval és termikus hatással. Elméleti levezetés és vizuális kísérletek bizonyítják, hogy az ultrahangos demulzifikáció hangintenzitásának a kavitációs küszöb alatt kell lennie. Ezért a kőolaj ultrahangos demulgeálása elsősorban az ultrahang mechanikai rezgését és termikus hatásait használja fel.

A cselekvés mechanizmusa

1. A rezgés elősegíti a víz "részecskék" lecsapódását. Amikor az ultrahanghullám áthalad a nyersolaj közegen szuszpendált víz "részecskékkel", lebegő víz "részecskéket" és nyersolajat okoz.

2. Rezgés együtt. Mivel a különböző méretű víz "részecskék" eltérő relatív rezgési sebességgel rendelkeznek, összeütköznek és egymáshoz tapadnak, növelve a részecskék térfogatát és tömegét, végül ülepednek és szétválnak.

3. A vibráció hatására a paraffin, gumi, aszfalt és más természetes emulgeálószerek a kőolajban egyenletesen oszlanak el, növelik oldhatóságukat, csökkentik az olaj-víz határfelületű arcmaszk mechanikai szilárdságát, és elősegítik a vizes fázis ülepedését és elválasztását. A hőhatás csökkenti az olaj-víz határfelületű arcmaszk szilárdságát és a kőolaj viszkozitását.

Egyrészt a határsúrlódás növeli a hőmérsékletet az olaj-víz határon, ami kedvez a határ arcmaszk felszakadásának.

Másrészt a kőolaj elnyeli a hangenergiából átalakított hőenergia egy részét, ami csökkentheti a kőolaj viszkozitását, és elősegíti a gravitációs ülepedést, valamint az olaj és a víz víz "részecskék" szétválását.

Az ultrahangos demulzifikációt befolyásoló tényezők:

1. Az ultrahangos demulgeálásnak számos tényezője van, mint például a hangintenzitás, az ultrahang frekvencia, a sugárzási idő, a hőmérséklet, az ülepedési idő, a kőolaj viszkozitása stb.

2. Az intenzitás és annak eloszlása ​​az ultrahangos demulzifikációt befolyásoló egyik fontos tényező. A hangintenzitást a kavitációs küszöb alatt kell szabályozni. A demulzifikációhoz szükséges optimális hangintenzitás az egyes nyersolajok tulajdonságaiban mutatkozó nagy különbségek miatt eltérő.

3. A hullámfrekvencia csak egy bizonyos nagyságrendi tartományon belül befolyásolja az antinódus vagy hullámcsomópont felé mozgó "részecske" távolságát, és nincs jelentős hatása a demulgeáló hatásra egy bizonyos nagyságrenden belül. Elméletileg az a következtetés vonható le, hogy a frekvencia hatással van a "részecske" kondenzációra, és hogy a részecskék optimális frekvenciája akusztikus hullámok hatására körülbelül 21-25 kHz.

4. Az emulgeálás és demulgeálás valójában egy dinamikus egyensúlyi folyamat. Az emulzió a megfelelő kezelési idő kiválasztásával feltörhető. Ha azonban az ultrahangos kezelési idő túl hosszú, az elválasztott olaj-víz kétfázisú emulgeálható, hogy stabilabb emulziót képezzen. Ezért a hanghullám sugárzási ideje nem minél hosszabb, annál jobb.

5. A kőolaj demulzifikációjának és víztelenítésének hatása nyilvánvaló. A kőolaj demulgeálása után a víz tömeghányada a hőmérséklet emelkedésével csökken, de a csökkenési tartomány a hőmérséklet emelkedésével egyre kisebb.