重力式油水分离器的分离特性研究
设备油水分离器原理
设备油水分离器原理油水分离器是一种设备，用于将油和水进行有效分离。
在工业和日常生活中，油水分离器被广泛应用，如污水处理、餐饮业和制造业。
其原理主要有基于重力、吸附、电泳和化学反应等多种类型。
1. 重力分离重力分离是油水分离器最常用的原理。
由于油和水具有不同的密度，当它们混合在一起时，油会浮在水的上面。
在油水分离器中，通常会设置一个容器，将油和水混合物倒入其中。
由于油轻于水，会自然浮到水的上面。
这时，设备会通过容器底部或侧面的管道将下面的水排出，而油则被留在容器中。
这种类型的设备通常用于大型工业设施，如石油化工工厂和钢铁厂。
2. 吸附吸附式油水分离器利用活性炭、硅藻土等具有高比表面积的材料对油进行吸附。
当油水混合物通过这些材料时，油会被材料表面的吸附剂吸附，从而实现油水的有效分离。
这种类型的设备通常用于处理含有大量油脂的废水。
3. 电泳电泳式油水分离器利用电场对油滴和水分子的不同作用力来实现油水的分离。
在电场作用下，带电的油滴会向与其电荷相反的电极移动，而水分子则不受影响。
这种设备通常用于处理含有大量细微油滴的废水。
4. 化学反应化学反应式油水分离器通过向废水中添加化学物质来实现油水的分离。
例如，可以使用絮凝剂使油滴聚集在一起，形成易于分离的团块。
或者可以使用氧化剂将有机物分解为水和二氧化碳，从而实现油水的有效分离。
这种设备通常用于处理含有难以通过物理手段分离的油脂或有机物的废水。
以上是设备油水分离器的几种常见原理。
根据需要处理的具体情况不同，可以选择适合的油水分离器类型。
这些设备在满足环保要求、提高生产效率等方面起到了重要作用。
水油分离实验原理
水油分离实验原理
水油分离实验是一种常用的实验方法，用于将水和油两种不溶性液体分离开来。
实验原理主要涉及到两种物质的密度差异和亲疏水性质。
首先，水和油之间有一定的密度差异。
水的密度要大于油的密度，所以它们在混合后会自然分层。
水的密度约为1 g/cm³，
而油的密度通常在0.8 g/cm³以下，所以可以通过重力的作用
使得两者分层。
其次，水和油分别具有不同的亲疏水性质。
由于水是极性分子，而油是非极性分子，所以水能够与极性溶剂（如乙醇、醋酸等）互溶，而与非极性溶剂（如石油醚、二氯甲烷等）不溶。
相比之下，油与非极性溶剂互溶性更好。
根据这两种原理，可以进行水油分离实验。
其步骤如下：
1. 准备一个透明的分液漏斗，将待分离的水油混合物倒入漏斗中。
2. 等待足够的时间，让水和油自然分层。
3. 打开分液漏斗的活塞，缓慢地将下层的油离心流入另一个容器中。
此时，分离的油已经和非极性溶剂混合在一起。
4. 再次关闭活塞，将上层的水分离出来。
如果有残留的油滞留在水中，可以用吸管吸走。
通过这样的实验操作，就能够将水和油快速有效地分离出来。
注意，在实验过程中要小心操作，尽量避免吸入油蒸气或将油倒入下水道等，以免对环境造成污染。
实验室油水分离器工作原理
实验室油水分离器工作原理
实验室油水分离器是一种用于分离油水混合物的设备，其工作原理是
利用油水的密度差异和重力作用，通过物理分离的方式将油水分离开来。
实验室油水分离器通常由一个分离漏斗和一个接液瓶组成。
油水混合
物首先被倒入分离漏斗中，然后静置一段时间，让油水分离。
由于油
的密度比水小，因此油会浮在水的上面，形成两层。
接着，打开分离
漏斗底部的阀门，让油水分别流入接液瓶中。
由于油和水的密度不同，它们会分别流入不同的接液瓶中，从而实现油水分离的目的。
实验室油水分离器的工作原理简单易懂，但在实际操作中需要注意以
下几点：
1. 分离漏斗和接液瓶必须保持干净，以免杂质污染油水混合物。
2. 油水混合物倒入分离漏斗后，需要静置一段时间，让油水分离充分。
时间过短会导致分离不彻底，时间过长则会浪费时间。
3. 分离漏斗底部的阀门要控制好开启和关闭的时间，以免油和水混合
在一起。
4. 分离漏斗和接液瓶之间的管道要保持畅通，以免油水无法流入接液瓶中。
总之，实验室油水分离器是一种简单实用的设备，可以方便地将油水混合物分离开来。
在实际操作中，需要注意细节，以保证分离效果和实验结果的准确性。
重力油水分离技术研究进展
重力油水分离技术研究进展
万楚筠;黄凤洪;廖李;祝俊
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2008(028)007
【摘要】重力油水分离是分离水中油的一种物理方法,同其他分离技术相比,重力分离过程具有不需外加动力、装置制造成本和运行费用低、维护简便、大规模推广容易、回收的油可再利用等优点.作者重点介绍了重力油水分离技术的基本原理和特点,阐述了重力油水分离技术装备研究的进展状况,并讨论了重力油水分离技术的发展方向.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】万楚筠;黄凤洪;廖李;祝俊
【作者单位】中国农科院油料作物研究所,湖北武汉,430062;中国农科院油料作物研究所,湖北武汉,430062;中国农科院油料作物研究所,湖北武汉,430062;中国农科院油料作物研究所,湖北武汉,430062
【正文语种】中文
【中图分类】TH138.8+2
【相关文献】
1.油水重力分离技术及其进展 [J], 陆耀军
2.重力式油水分离设备内流场的PIV技术测试 [J], 陆耀军;潘玉琦;薛敦松
3.重力沉降式油水分离技术的改进 [J], 邵云飞;仲梁维
4.油水重力分离设备技术及进展 [J], 陆耀军
5.油田油水分离技术及设备研究进展 [J], 吕进;康勇;王泽鹏;彭枫
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
重力式油水分离器说明书
ZKYS高效油水分离器说明书东莞方成环保科技有限公司ZKYS高效油水分离器说明书针对工厂、小区、机关等场所中含油污水特殊的水质状况，按照斯托克斯定律，结合流体动力学，利用重力分离技术，通过精心计算、设计、研制的一种重力式高效油水分离器专利技术产品。
该设备经过多年的实际使用，证明对于处理聚合分离石油化工、炼油、油田、码头油库，生产中产生的含油污水中的细小油粒，具有特殊的效能，对于生活、食堂、机关等场所的动植物油都具有高效才处理能力。
该设备可以将废水中的与水互不相溶、且粒径在十几微米以上的细小油珠经过聚合后从水中分离出来，将废水中的含油浓度降至20-50mg/L以下，从而达到石油化工、炼油厂工艺含油污水处理的排放要求及国家有关的污水排放标准。
一.产品简介ZKYS系列高效油水分离器是采用最新技术生产的新一代环保产品。
它根据水和油脂的密度差，采用了独特的工艺原理和设备结构，使用重力式分离技术，自动将废水中的油脂分离出来，是目前国内先进的理想的环保新产品。
二.技术特点1、利用油水的密度差采用流体动力学原理，结合重力分离法对含油污水进行处理而设计的三相分离器，其处理效果非常明显。
2、将液体射流技术有机的应用于设备中，利用液体传质技术推动并加速细小油粒的上浮速度。
经过有机组合，不受进水含油量的浓度变化影响，出水水质稳定。
3、采用特殊工艺压制而成的不锈钢容器。
具有均匀布水、增长污水流动距离、缩短油粒上浮距离、增大油滴的聚合机率、加速油水聚合分离的时间，可确保后续分离效果的稳定。
4、为了保证液流在设备内能均匀布水、层流，不形成液流死区，在设备内还配备了一套完整的液体层流布水系统，以确保废水在设备内始终形成层流状态。
5、投资省，设备体积小、占地面积小，为设备配套的土建工程和附属设备特别少，从而大大减少了污水处理的投资费用。
6、配套完整性好。
设备装置化，供货为整体，无需现场二次组装，安装周期短，节省工期。
7、设备为全封闭，无臭气外溢，无二次污染，完全实现了污水处理清洁文明生产。
油田废水处理设备：油田废水处理之重力分离除油技术
油田废水处理设备：油田废水处理之重力分离除油技术随着工业的发展和能源消耗的增加，油田开采成为我国经济发展重要的一部分。
但是，油田开采所带来的废水处理问题在全球范围内都备受关注。
废水排放对环境和人类健康造成了很大危害。
因此，如何对油田废水进行处理，是一个严重的问题。
现在，随着科技的发展，油田废水处理设备也在不断地升级、改良，其中重力分离除油技术在油田废水处理设备中有着举足轻重的地位。
什么是重力分离除油技术？重力分离除油技术是一种应用广泛的物理方法，它通过引导原油流经进水口进入分离器来实现。
在分离器中，重力分离除油技术会把流过的油水分离开来，使油和水分别进入不同的途径，达到分离的作用。
重力分离除油技术的原理重力分离除油技术的原理是利用了油和水的密度不同。
在分离器中，油和水混合在一起，由于油的密度一般比水大，所以油会向上漂浮到分离器的顶部，而水则保持在底部。
通过这种方式，就能轻易地将两者分离开来。
重力分离除油技术的应用重力分离除油技术广泛应用于许多领域，尤其是在石油开采的废水处理领域。
油田废水经过重力分离除油技术处理后，除了可以提高水的质量，还可以回收油。
因此，重力分离除油技术在油田废水处理设备中有着广泛的应用。
重力分离除油技术的特点1. 处理能力强重力分离除油技术在油田废水处理设备中的处理能力非常强。
它可以处理大量的废水，使其达到国家排放标准。
2. 相对简单重力分离除油技术相对简单，可以说是油田废水处理设备中比较容易实现的一种方法。
同时，它的维护也比较容易，可以有效地降低维护成本。
3. 可回收性强重力分离除油技术可以回收大部分混合在废水中的油，这是重点针对石油开采过程中的废水，因此具有很强的可回收性。
总结重力分离除油技术作为油田废水处理设备中的一种重要方式，它广泛应用于工业、农业等领域。
其处理能力强、相对简单、可回收性强等优点，使得重力分离除油技术在油田废水处理中具有重要的地位。
随着科技的发展，我们相信重力分离除油技术会越来越成熟，解决废水排放的问题。
离心超重力油水分离器流场特性的数值模拟研究
离技术———轴向涡流分离技术ꎬ 并依此原理设计了
ＶＡＳ 轴向涡流分离设备ꎮ ２００４ 年ꎬ ＥＶＴＮ 公司在墨
西哥湾近海石油平台上对 ＶＡＳ２０００ 型分离器进行
了液 － 液、 液 － 固 分 离 试 验 [３] ꎮ ２００９—２０１７ 年 间ꎬ
离心超重力油水分离技术ꎬ 是通过电机等外部
构参数和流体物性参数对分离性能的影响规律ꎬ 以
动力源使分离装置机械旋转ꎬ 产生相当于数百到数
期为离心超重力油水分离器的实际应用提供理论
千倍重力加速度的强大离心力场代替传统沉降罐的
指导ꎮ
重力场ꎬ 加速油滴的沉降ꎮ 该方法能够大大缩短游
离水和乳化水有效分离所需的时间ꎬ 具有很高的分
ｐｅｒｇｒａｖｉｔｙ ｏｉｌ / ｗａｔｅｒ ｓｅｐａｒａｔｏｒ [ Ｊ] . Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙꎬ ２０２４ꎬ ５２ (２) : １０７－１１４.
摘要: 随着油田开采逐渐进入高含水期ꎬ 对油水分离器的性能要求也愈发严格ꎬ 现有油水分
离器已很难达到分离要求ꎬ 油水分离领域亟需新的研究进展ꎮ 通过数值模拟的方法对一种新型离
分ꎬ 通过研究先进的油水处理方法ꎬ 实现采出液的
快速、 高效、 低成本处理ꎬ 降低分水中油质含量ꎬ
实现井口管道在线分水ꎬ 对提高油田地面工程整体
生产效益ꎬ 实现油田增产提效、 长久持续发展具有
重要的意义ꎮ
道ꎬ 目前国外公司已经生产出最高转速达到 １３ ０００
ｒ / ｍｉｎꎬ 分离因数可达相当于上千倍重力加速度的
ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｔ ｔｈｅ ｏｉｌ ｏｕｔｌｅｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｒｅｍａｉｎｓ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｕｎ￣
重力式油水分离器斜板填料的数值模拟研究
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－０１－３０基金项目：中国石油大学胜利学院大学生创新创业训练计划项目（２０１８０１５）作者简介：李朋浩（１９９７—），本科在读；通信作者：刘博文（１９９０—），山东东营人，讲师，获硕士学位，主要从事非均相分离领域的研究工作。
重力式油水分离器斜板填料的数值模拟研究李朋浩，刘博文，李奎琛，田 渊，申利波（中国石油大学胜利学院化学工程学院，山东东营 ２５７０６１）摘要：重力式油水分离器具有结构简单、处理量大等特点，在石油石化领域应用广泛，斜板填料作为油水分离器的常见内构件亟需进一步优化以提高油水分离器的分离效率。
本文通过Ｆｌｕｅｎｔ软件对斜板填料进行数值模拟研究，对其结构参数进行优化。
通过研究发现，斜板倾斜角度为１５°，斜板长度为１５０ｍｍ，板间距为３０ｍｍ时，斜板填料可使油水分离器达到较好的分离效果。
关键词：斜板；油水分离器；数值模拟中图分类号：Ｘ７０３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０８－０１４８－０２ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＩｎｃｌｉｎｅｄＰｌａｔｅＦｉｌｌｅｒｉｎＧｒａｖｉｔｙ－ｔｙｐｅＯｉｌ－ＷａｔｅｒＳｅｐａｒａｔｏｒＬｉＰｅｎｇｈａｏ，ＬｉｕＢｏｗｅｎ，ＬｉＫｕｉｃｈｅｎ，Ｔｉａｎｙｕａｎ，ＳｈｅｎＬｉｂｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｇｌｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒａｖｉｔｙ－ｔｙｐｅｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ，ｅｔｃ．ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ．Ａｓａｃｏｍｍｏｎｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｉｔｉｓｕｒｇｅｎｔｔｏｆｕｒｔｈｅｒｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＦｌｕｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅＡｎｇｌｅｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｉｓ１５°，ｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｌｅｎｇｔｈｉｓ１５０ｍｍ，ｏｒｔｈｅｐｌａｔｅｓｐａｃｉｎｇｉｓ３０ｍｍ，ｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒｃａｎｍａｋｅｔｈｅｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｇｏｏｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅ；ｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 常见的油水分离器主要是通过重力沉降的方式进行油水分离，其具有结构简单、处理量大等特点，被广泛应用于石油石化等领域［１］。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷 第6期2006年11月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV ol.27 N o.6N ov.2006作者简介:王国栋,男,1980年9月生,2005年获中国石油大学(华东)油气储运专业硕士学位,现为上海交通大学机械与动力工程学院博士研究生,主要研究方向为多相管流及油气田集输技术。
E -mail:putin _w ang @文章编号:0253 2697(2006)06 0112 04重力式油水分离器的分离特性研究王国栋1 何利民2 吕宇玲2 陈振瑜2(1.上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200030; 2.中国石油大学储运与建筑工程学院 山东东营 257061)摘要:利用重力式分离模拟试验系统,以白油和水作为工作介质,分析了6个取样口和油出口、水出口的油水分离效果,进而研究了卧式油水分离器的分离特性和流动规律。
研究表明:①分离器内存在一个最佳的油水界面位置,在该位置油层中的水滴分离效果最好,油相粘度是决定该位置的重要参数;②油层厚度相同时,入口含油浓度越小,油相需要的停留时间越少,分离效率就越高,水相的分离效率与入口含油浓度无直接关系;③无内部构件的分离器底部流场存在剧烈的涡流,严重影响油水分离特性,须添加整流和聚结构件,改善分离器内部流场,促进小液滴的聚结合并,以提高油水分离效率。
关键词:重力分离器;油水分离;分离特性;流动特性;分离效率中图分类号:T E 624 文献标识码:AS tudy on oi-l water separating behavior of gravity separatorWang Guo dong 1H e Limin 2L Yuling 2Chen Zhenyu2(1.S chool of M echanical and P ower Engineering ,S hanghai J iaotong Univer sity ,S hanghai 200030,China;2.Col lege of T r ansp ort &Stor age and Civil Engineer ing ,China Univers ity o f Petr oleum,D ongy ing 257061,China)Abstract :T he separ ating and flow behav ior s of g rav ity o i-l water separato r w ere studied w ith an oi-l water separ ation simulat ing sys -tem,taking w hite oil and w ater as w or k fluid.T he separ ating efficiencies o f six sampling outlets,o il outlet and w ater outlet w ere a-lso analyzed.T he r esults sho w that the max imum separ ating ef ficiency of oil pad occur s when o i -l w ater interface is ma int ained at a cer tain lev el,w hich is dependent t o oil visco sity.Water cut in oil outlet decreased w ith increasing w ater cut of inlet fo r the same o il pad thickness.Sepa rating eff iciency o f w ater pad w as independent to oil co ntent of inlet.T here was ser ious v ertex field at the botto m of a separ ator w ithout internals inst alled,and its hydraulic behav ior w as in bad or der ,which aff ects oi-l w at er separat ion.Flow regu -lating and co alescing inter na ls sho uld be installed in o rder to improv e the o i-l water separat ing efficiency.Key words :g r avity separ ator ;oi-l w ater separation;separ ating behavio r;flo w behavio r;separat ing efficiency在油田地面工程中,重力式油水分离器是应用最多、最基本也是最重要的工艺设备之一。
许多研究结果均表明[1-5],工程中所用分离设备不但存在严重的短路流,使设备的大部分空间未能有效利用,而且一些设备还存在严重的返混现象,导致相当部分的液流未经充分处理就排出。
流动特性只是分离设备技术特性的一个方面,如果设计不当,流动设备差的分离器不可能取得好的分离效果。
为了进一步研究重力式油水分离器的分离特性,笔者以一个改进的长为2000mm 、内径为384mm 的卧式油水分离器为研究对象,分析了油层厚度、入口含油浓度对分离器分离特性的影响,并且分析了6个取样口和油出口、水出口处的油水分离效果。
1 油水分离器的分离模拟试验试验装置由搅拌罐、可调速齿轮泵、流量计和分离器组成(图1),可对系统流量、介质粘度、分散相含量、乳化剂浓度、油水界面高度和停留时间等参数进行室内试验模拟。
试验介质为白油-水,用蒸馏法测定油样图1 油水分离模拟试验系统流程Fig.1 Flow chart of oi-l water separation simulating system第6期王国栋等:重力式油水分离器的分离特性研究113含水量;用紫外可见光分光光度计(723C)测定水样含油量。
搅拌罐中油相体积分数为20%,分离器内油层厚度分别为1cm、5cm、10cm和15cm,对油水分离效率和停留时间的关系以及油层厚度对分离器分离特性的影响进行了研究;分离器内油层厚度为5cm,搅拌罐中油相体积分数分别为10%、20%和30%。
对油水分离效率和停留时间的关系以及入口油相浓度对分离器分离特性的影响进行了研究;搅拌罐中油相体积分数为20%,分离器内油层厚度为5cm。
分别从6个取样口和水出口、油出口取样,分析了样品的含油量或含水量,研究了油相浓度和油层厚度不变时分离器的分离特性。
停留时间分为油层停留时间和水层停留时间。
前者是分离器内部油相体积(不包括集油室的油相体积)与入口油相流量的比值;后者是分离器内部水相体积与入口水相流量的比值。
上述工况中乳化剂均选用OP-10,体积分数为20 10-6。
2 实验结果分析2 1 油层厚度对分离特性的影响搅拌罐中油相体积分数为20%,改变分离器内油层厚度时,分离器的油出口含水量与油相停留时间的关系曲线见图2(a)。
从中可以看出,油出口含水量曲线在前30min内迅速下降,60min之后趋于一个稳定值(约为7%),与油层厚度无关。
随着油层厚度从1cm增加到15cm,油出口含水量先低后高。
说明在油水分离过程中存在一个最佳的油水界面位置,在该位图2 油出口和水出口样品沉降时间曲线Fig.2 Retention tim e curves of samples at oil outlet and w ater outlet置处油层中的水滴分离效果最好。
陆耀军发现[4-5]:随着油水界面位置由子午面以上60mm降到子午面以下60mm,设备出口处的含水量相应从0 89%下降到0 466%。
笔者认为,该油水界面位置仍高于最佳油水界面位置,但实验中白油粘度仅为12mPa s,而本研究中白油的粘度约为350mPa s(20 )。
由Stokes沉降公式可知,液滴沉降速度和分散相的粘度成反比,结合笔者和陆耀军的试验结果,可推断油相粘度是决定最佳油水界面位置的一个重要参数,粘度越大该位置就越高。
水出口含油量与水相停留时间的关系曲线见图2(b)。
从中可以看出,水出口的含油量曲线在前24mi n内迅速下降,40min之后趋于水平。
另外,随着油层厚度的增大,水出口的含油量增加,水层中油滴的分离效果变差。
单纯从减小水出口含油量的角度来看,提高水层中油滴分离效果的方法是尽量增高油水界面的位置,即增大水相体积。
但是这种作法并不可行,因为一方面不能保证油出口的含水量达到指标,另一方面Pow-ers认为[6],当油水界面的位置在0 769倍分离器直径的时候,分离器具有最大的处理量。
所以实际工程设备中的油水界面位置应根据分离器出口油中含水量和水中含油量指标综合确定。
2 2 油相体积分数对分离特性的影响分离器内油层厚度为5cm,改变搅拌罐中油相体积分数时,分离器的油出口含水量与油相停留时间的关系曲线见图3(a)。
从中可以看出,油出口含水量在前20min内迅速变小,50m in之后趋于一个稳定值(约为7%),与含油体积分数无关。
从图3(a)还可以发现,含油体积分数越小,油层中水滴的分离效率增加,需要的停留时间变短。
在一定量的乳化剂条件下,搅拌足够长的时间,分离器入口油滴粒径趋于一个稳定值,与搅拌罐中含油浓度关系不大;含油体积分数变小会导致分离器内部油层中的水滴数目增多。
油滴的粒径变化不大及油层中水滴数目的增加,加速了水滴的聚结沉降,表现为油114 石 油 学 报2006年 第27卷层中水滴的分离效果越好,需要的停留时间越短。
该结论和H afskjo ld [7]的结论相似。
水出口含油量与水相停留时间的关系曲线见图3(b)。
从中可以看出,尽管入口含油体积分数不同,但油出口含水量与停留时间的关系曲线没有明显的差别。
说明油层厚度不变,入口含油体积分数与水出口的含油量无直接关系。
搅拌罐中含油体积分数对水层中油滴粒径的影响不大;油层厚度一定时,水层的竖直沉降距离也一定。
这样相同粒径的油滴在相同的空间里浮升到相同的位置需要的时间是相同的。
图3 油出口和水出口样品沉降时间曲线Fig.3 Retention tim e curves of samples at oil outlet and w ater outlet从图2和图3可发现,油相和水相的停留时间是决定油出口含水量和水出口含油量的一个重要参数。