Т. 327, № 10

Экспериментальное исследование движения капель воды в водонефтяной эмульсии при разделении в неоднородном электрическом поле

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения качества подготовки и переработки нефти, снижения содержания воды в сырой нефти, поступающей на нефтеперерабатывающие заводы, а также целесообразностью расширения банка экспериментальных данных о закономерностях динамики капель воды в гетерогенных средах, таких как водомасляные эмульсии, при их обработке неоднородным электрическим полем. Данные сведения весьма актуальны при разработке теоретических моделей процессов переноса в смесях, весьма ценны и полезны в вопросах совершенствования методик и методов интенсификации фазового и компонентного разделения состава эмульсий, выработки технических решений по совершенствованию конструкций аппаратов для разделения водонефтяных эмульсий. Цель работы: экспериментальное исследование отклонений отдельных капель воды в масле от траектории свободного падения под действием неоднородного электрического поля различной интенсивности, а также анализ пространственного распределения капель воды в эмульсии при такой обработке. Методы исследования: наблюдение и анализ движения отдельных капель соленой и пресной воды, и капель в составе эмульсии в экспериментальной ячейке при обработке в электрическом поле, созданном плоскими электродами различных линейных размеров. Результаты. Показано, что относительное отклонение капли к короткому электроду нелинейно зависит от напряженности электрического поля в центре межэлектродного пространства: при напряженности 2,61-2,93 кВ/см среднее относительное отклонение капель составляет 33-46 %, при напряженности 3,31 кВ/см наблюдается отскок капель воды в противоположную от электрода сторону, отклонение сокращается до 18 %, при напряженности в 3,5 кВ/см наблюдается отскок и повторное притяжение капель, вплоть до границы электрода, что дает максимальное смещение капель в среднем на 57 %. Содержание солей хлорида натрия концентрации 3,4 моль/литр в промывочной воде отрицательно сказывается на эффективности обработки капель воды неоднородным электрическим полем - отклонение соленых капель в среднем на 42 % ниже, чем отклонение капель пресной воды. Показано, что отклонение капель воды в масле в неоднородном электрическом поле не зависит от диаметра капель. Имеют место три зоны скопления капель вокруг короткого электрода, характер движения капель в каждой из них различен и может быть использован для оптимизации формы электродов в аппаратах, реализующих обработку в неоднородном электрическом поле.

Ключевые слова:

нефти, подготовка, водонефтяные эмульсии, электрические поля, содержание, соли, диаметры, диаметры, капли, электронный ресурс, труды учёных ТПУ,

Авторы:

Зайковский Всеволод Викторович

Харламов Сергей Николаевич

Муратов Василий Михайлович

Скачать PDF