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低溫超聲波原油脫水試驗(yàn)儀的脫水方法

更新時(shí)間:2025-04-08      點(diǎn)擊次數(shù):559
低溫超聲波原油脫水試驗(yàn)儀主要利用超聲波的機(jī)械振動(dòng)、空化效應(yīng)及熱作用,結(jié)合低溫環(huán)境優(yōu)化脫水效果。其脫水方法基于以下原理和操作步驟:  
一、脫水原理  
機(jī)械振動(dòng)作用  
超聲波通過原油介質(zhì)時(shí),使懸浮水滴與原油共同振動(dòng)。由于水滴大小不同,相對(duì)振動(dòng)速度差異導(dǎo)致水滴相互碰撞、聚結(jié),體積增大后沉降分離。  
空化效應(yīng)  
超聲波在液相中產(chǎn)生空化氣泡,氣泡破裂時(shí)釋放的能量可破壞油水界面膜,降低界面張力,促進(jìn)水滴聚結(jié)。  
熱作用  
原油吸收部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能,降低原油黏度,同時(shí)邊界摩擦使油水界面溫度升高,進(jìn)一步削弱界面膜強(qiáng)度。  
二、操作方法  
低溫環(huán)境控制  
試驗(yàn)儀需在低溫條件下運(yùn)行(如室溫至40℃),通過溫控系統(tǒng)維持恒定溫度,避免高溫導(dǎo)致原油性質(zhì)變化。  
超聲波參數(shù)設(shè)置  
頻率:推薦使用20kHz左右的低頻超聲波,兼顧破乳效果與設(shè)備穩(wěn)定性。  
聲強(qiáng):聲強(qiáng)需控制在0.35-0.65W/cm²范圍內(nèi),低于0.35W/cm²破乳效果不足,高于0.65W/cm²可能導(dǎo)致水滴重新乳化。  
輻照時(shí)間:根據(jù)原油性質(zhì)調(diào)整,通常為30分鐘至數(shù)小時(shí),需避免時(shí)間過長(zhǎng)引發(fā)二次乳化。  
試驗(yàn)流程  
預(yù)處理:將原油樣品加熱至40℃熔化,過濾去除雜質(zhì)后轉(zhuǎn)移至試驗(yàn)儀釜體,裝樣量不超過釜體容積的2/3。  
設(shè)備安裝:依次裝配水分接受器、冷凝管,接通水源與電源,確保密封性。  
脫水操作:?jiǎn)?dòng)儀器,按設(shè)定溫度升溫(如150℃以下),施加超聲波處理,適時(shí)通過釜體下部開關(guān)放水。  
結(jié)束與清洗:脫水完成后關(guān)閉電源,待釜體冷卻至45℃時(shí)放出底部沉降水,用汽油清洗釜體。  
三、關(guān)鍵參數(shù)與效果  
脫水速度:蒸餾法一般原油樣品可在60分鐘內(nèi)脫水至殘余水0.03%以下,低溫超聲波法可縮短至30分鐘至數(shù)小時(shí)。  
脫凈率:殘余水≤0.03%,一次達(dá)標(biāo)率95%以上。  
適用性:特別適用于三次采油采出的水包油乳化原油、污水回收油等復(fù)雜乳狀液。  
四、注意事項(xiàng)  
設(shè)備維護(hù):玻璃儀器需精心操作,避免損壞;儀器外殼需良好接地,防止漏電。  
升溫控制:開始升溫不宜過快,以免氣泡上溢導(dǎo)致輕質(zhì)油損失或釜體局部受熱過快而燒壞。  
清洗要求:放出油樣后,需用汽油沖洗釜體內(nèi)壁3-4次,確保清潔。  
五、技術(shù)優(yōu)勢(shì)  
高效性:超聲波破乳脫水無需或少加破乳劑,顯著降低化學(xué)藥劑使用量。  
適應(yīng)性:可處理高含水率、高黏度的復(fù)雜原油乳狀液。  
環(huán)保性:低溫操作減少能源消耗,符合綠色生產(chǎn)要求。
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