基于流体微团的油滴碰撞聚结过程研究

建立反映油滴粒子聚结规律的流体微团模型,并使用耦合表面张力模型的CLSVOF多相流模型以及标准k-ε湍流模型对油滴粒子碰撞聚结过程进行模拟研究。结果表明:在接近速率为0.50 m/s的条件下,非均匀粒径油滴发生正向碰撞聚结的概率大于均匀粒径油滴;均匀粒径油滴发生正向碰撞聚结的概率随接近速率的增加而呈非线性增加,当接近速率从0.16 m/s提升至0.80 m/s时,其发生正向碰撞聚结的概率约增加17%;均匀粒径油滴在接近速率为0.50 m/s的条件下,油滴发生碰撞聚结的概率与碰撞角度呈负相关关系,发生碰撞聚结的有效碰撞角度介于0°~45°之间。

油水乳状液中水滴在疏水纤维丝上的聚结实验研究

采用自行设计的微通道纤维聚结装置和高速摄影系统测试油水乳状液中水滴在纤维丝表面被拦截、聚结和分离的过程.实验发现油水乳状液中水滴的碰撞合并过程存在3类:纤维丝捕获的水滴与油-水乳状液中水滴的合并、被纤维丝捕获的水滴之间的合并、乳状液中水滴间的合并.实验研究了油-水乳状液初始含水量、流动速度对纤维丝聚结器压力降和分离效率的影响.结果表明,在其他条件相同的情况下,油-水乳状液初始含水量越低、流动速度越小,分离效果越好,实验中流速为1,mm/s、初始含水量为3%,时,分离效率可达60%,.通过显微镜分析了纤维丝聚结器入口、中间以及出口处纤维床层上的水滴形貌,发现在聚结器出口处水滴直径最大,说明脱离纤维丝的水滴可能被再次捕获,继续发生碰撞聚结.

基于聚结技术的餐饮废水油水分离研究

从聚结材料的湿润聚结和碰撞聚结原理出发,研究了聚结法处理餐饮废水的技术。优选了不同形态聚结材料的除油技术,开发出适用于餐饮废水的两段式除油工艺,并考察了该工艺的除油效果。结果表明,在45℃、进水含油量约为350 mg/L、进水流量约为100 h/L的条件下,组合工艺的油水分离率可以达到90%以上,其中,亲油性聚结材料比疏油性聚结材料有更好的聚结除油效果。在粒状聚结材料中,珍珠棉的除油效果好于石英砂,径粒以4~5mm为宜;在纤维状聚结材料中,聚丙烯板的除油效果优于玻璃钢板,倾斜角度以15°左右为宜。

改性陶瓷滤球粗粒化装置处理油田废水试验

采用改性陶瓷滤球粗粒化装置处理油田废水的试验结果表明,在进水油的质量浓度为700～900mg/L时,该装置对油的去除率可达到90%以上,且有明显的油珠聚结现象。与传统的粗粒化装置相比,这种装置具有截污量大,周期长,无需投药等特点。该装置处理过的油田水大大降低了含油量,减轻了后续工艺的负荷,能够满足低渗透油藏对回注水水质提出的更高要求。

油水过滤分离新方法

改性纤维球过滤器适合取代现有压力式滤罐,其对进水水质要求不高,过滤精度较高;碰撞聚结式油水分离器可彻底更换现有的两级沉降一级过滤污水处理工艺流程,一次性投资少,运行费用低。