Отстойники коалесценция капель

Механизм коалесценции капель воды на фильтре является довольно сложным и математически интерпретирован недостаточно. Коалесценция капель диаметром более 10 мкм происходит на поверхности волокон и в их порах. При коагуляции на поверхности волокон, когда краевой угол равен нулю, капли образуют тонкую пленку, стекающую в отстойник. Во втором случае, когда краевой угол равен 180°, капли воды не смачивают волокна, а коагулируют между ними в более крупные. Скорость коалесценции w , уменьшается с увеличением вязкости и плотности, а также с уменьшением межфазного поверхностного натяжения [c.211]

Найдено, что длина клипа коалесценции возрастала с увеличением потока дисперсной фазы и с уменьшением диаметра капель на входе в отстойник. Анализ этого процесса был проведен [56, 57] на основе простой математической модели, согласно которой капли эмульсии коалесцировали как с близлежащими каплями, так и на поверхности, когда время пребывания становилось равным времени коалесценции. [c.292]

Этот раздел включен в данный обзор потому, что, как правило,, экстракционное и сепарирующее оборудование имеет насадку в виде слоев или (для разделения вторичных эмульсий) патронов, ускоряющих коалесценцию. С другой стороны рассматриваемые здесь вопросы имеют значение для оценки пристеночного эффекта в отстойниках и распылительных колоннах и т. д. [47, 48]. Прежде чем обсуждать вопросы коалесценции в потоках, необходимо рассмотреть элементарный акт коалесценции единичной капли на твердо поверхности. Механизм коалесценции и критерии, необходимые для расчетов в случае первичных дисперсий (диаметр капель более 100 мкм), отличаются от таковых для вторичных эмульсий и поэтому будут рассмотрены раздельно. [c.300]

Для третьей группы назначение фильтрующего слоя принципиально меняется если в обычных фильтрах он выполняет функцию удерживающей среды, то назначение нефильтрующей загрузки в коалесцирующих фильтрах заключается в укрупнении мелких эмульгированных капель нефтепродуктов. Конструктивно коалесцирующие фильтры практически всегда объединяют с отстойником или в отстойники встраивают коалесцирующие элементы (насадки). В результате коалесценции (слияния частиц) образуются капли нефтепродуктов значительных размеров (до 5— 7 мм), и для их вьщеления из потока отстойник используют как вспомогательное устройство. [c.235]

Из сравнения этих уравнений следует, что отношение кцЦщ равно 0,5, что вполне приемлемо, так как коалесценция капля— капля является частным случаем более общего вида коалесценции капли у поверхности раздела фаз. Величина отношения времен коалесценции может оказаться очень полезной при разработке моделей тонких слоев первичных дисперсий, люделей зон плотной упаковки глубокослойных дисперсий в гравитационных отстойниках, а также в тех случаях, когда эти два типа коалесценции являются конкурирующими процессами. При построении моделей расслаивания необходимо, конечно, учитывать оба вида коалесценции в рамках одного описания. [c.292]

Основная масса коалесцирующего слоя состоит из мелких капель воды размерами, близкими к критическому. Эти капли попадают в отстойник вместе с сырьем и могут образовываться при ступенчатой межкапельной коалесценции. Любые методы, способствующие укрупнению капель критического размера в коалесцирующем слое или уменьшению их количества в исходной эмульсии, должны приводить к повышению производительности отстойника. [c.35]

Процесс разделения эмульсий фильтрацией существенно отличается от процесса разделения суспензий. Для отделения воды от нефтепродуктов применяют коагулирующую и водоотталкивающую (лиофобную) перегородки. Процесс состоит из приближения капель воды к перегородке, контакта с ней, вытеснения водой топлива с поверхности перегородки, адгезии воды на поверхность, коалесценции капель адгезионной воды с каплями в среде нефтепродукта на поверхностном слое фильтра, течения воднотопливной концентрированной эмульсии через коагулирующую перегородку, отделения нескоагулировавших микрокапель воды на лиофобной перегородке и осаждения скоагулировавших капель воды в отстойник [33]. [c.207]

После коалесценции до определенных размеров капли под действием гидродинамической и гравитационных сил двигаются по волокнам, образуя между собой перемычки, затем выносятся с волокнистого слоя и под действием противоположно направленных гравитационной и архимедовой сил осаждаются в отстойник. После коалесценции на каплю (рис. 54) действуют силы сцепления с волокном фильтра, гидродинамическая сила потока, гравитационная и архимедова силы. Сила сцепления капли с волокном [c.211]

Основным принципом работы термохимических отстойных аппаратов является подогрев эмульсии, что уменьшает вязкость нефти и тем самым увеличивает скорость осаждения капель воды. Добавление в эмульсию химических реагентов — деэмульгаторов способствует дестабилизации эмульсии и увеличению скорости коалесценции капель. Термохимические отстойники по конструкции мало чем отличаются от гравитационных газовых сепараторов. Отстойники отличаются друг от друга геометрией емкости, конструкцией вводных и выводных устройств, а также некоторыми особенностями организации гидродинамического режима внутри отстойника. В настоящее время применяют в основном горизонтальные отстойные аппараты с отношением длины к диаметру, равным примерно шести. Отличительной особенностью отстойников является использование специальных устройств ввода и вывода эмульсии, называемых маточниками, предназначение которых состоит в равномерном распределении эмульсии по сечению аппарата. Распределители для ввода эмульсии в аппараты могут различаться. Это отличие зависит от того, подается эмульсия под слой дренажной воды или прямо в нефтяную фазу. Если водопефтяная эмульсия подается под слой дренажной воды, которая собирается в нижней части аппарата, то для ускорения разрушения струек нефти с каплями воды, вытекающих из отверстий трубчатого маточника, отверстия в маточниках делают в нижней или боковой части. Для равномерного распределения эмульсии по сечению аппарата трубчатые маточники устанавливают по высоте аппарата. Такое расположение пе всегда удобно. Другим устройством является маточник в виде короба, открытого снизу, с отверстиями в верхней части. Эти короба устанавливают па некотором расстоянии друг от друга на двух распределительных трубах, отверстия в которых находятся прямо под коробами. В коробах происходит самопроизвольное разделение нефти и воды. Нефть вытекает сверху из отверстий короба, а вода остается в нижней части. При подаче эмульсии в слой нефти используют трубчатые маточники с отверстиями в верхней части. При этом возникает проблема распределения отверстий по длине трубы для обеспечения равномерного расхода жидкости. Неравномерный расход приводит к нежелательному перемешиванию эмульсии в аппарате. [c.30]

Важным технологическим процессом подготовки нефти к транспорту является обезвоживание нефти, т. е. удаление из нефти воды. Осуществляется этот процесс в специальных емкостях (отстойниках), в которых капли воды отделяются от нефти путем гравитационной седиментации. Размер этих емкостей должен обеспечить осаждение из нефти достаточно мелких капель. Размер капель, как правило, мал, так что скорость их осаждения подчиняется закону Стокса V = 2Ap .RV9 le, где Ар — разность плотностей фаз, — динамическая вязкость сплошной фазы. Для характерных значений Ар = 200 кг/м , 1 = 10 Па с, / = 10 мкм имеем [/=0,5 10" м/с. Это значит, что из слоя водонефтяной эмульсии высотой 1 м вьшадут все капли радиусом более 10 мкм за время I - 2 10 с = 50 ч. Для Е = 100 мкм это время составит I - 0,5 ч. Таким образом, если удастся увеличить радиус капель воды в эмульсии в 10 раз (например, от 10 до 100 мкм), то время разделения эмульсии уменьшится на два порядка, а следовательно, во столько же раз уменьшится объем (длина) отстойника. Столь большое увеличение размера капель за относительно неболыпое время можно осуществить, поместив эмульсию в однородное внешнее электрическое поле. Для определения времени, необходимого для укрупнения капель воды в нужное число раз, следует определить скорость коалесценции капель, т. е. исследовать динамику процесса укрупнения капель в эмульсии. [c.244]

Необходимость быстрого разделения фаз стимулирует также конструирование приспособлений для ускорения расслаивания. Для этой. цели испоЬьзуют отбойные перегородки или насадки, хотя принцип их действия полностью не выяснен. Отчасти такие приспособления препятствуют распространению эмульсии в нижнюю часть отстойника и таким образом создают благоприятные условия для межкапельной коалесценции, которая в большинстве случаев является первой стадией расслоения фаз. Кроме этого, если материал насадки предпочтительно смачивается дисперсной фазой, капли этой фазы будут собираться на насадке, что обусловит коалесценцию смежных капель с выделением больших капель, способных легко коалесцировать с образованием поверхности раздела фаз. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология