油水乳化液破乳分子模擬及動態(tài)膜分離研究.pdf

1、油田采出水中含有大量乳化劑和無機鹽離子，是一種較難處理的含油乳化廢水，研究者對其分離已做了大量的工作。膜分離法作為近代興起的一種分離方法擁有其獨到的優(yōu)勢而發(fā)展迅速，但其分離油水混合物時污染嚴重及費用昂貴等原因限制了其工業(yè)應用。動態(tài)膜技術作為膜的一種改性方法，因其在油田采出水分離方面的有效性而被廣泛關注。而現階段關于動態(tài)膜分離油水乳化液（特別是含乳化劑的乳化液）的研究還局限在實驗方面，缺乏相關機理探討。本文以實驗和機理研究結合的方式探討動

2、態(tài)膜在油水分離過程中的應用。
　　首先，本文利用分子模擬方法，根據含乳化劑油水混合物特點，建立“油-乳化劑-水界面”分子動力學模型，考察乳化因素對油水乳化效果的影響。研究發(fā)現，對于四種工業(yè)常用油水乳化劑（SDS、SDBS、SLS、SP-80）存在下的油水體系，最優(yōu)破乳條件為乳化劑種類SP-80，其乳化劑濃度0.25g/L、乳化溫度30℃。Na+、Ca2+、Al3+都可在一定程度上促進破乳，且陽離子價態(tài)越高，越促進破乳，其中對于SD

3、BS和SDS兩種乳化劑，在鋁離子濃度大于0.75g/L時，會與體系中乳化劑發(fā)生反應生成沉淀物質，促進破乳過程。
　　其次，在單通道管狀陶瓷膜內制備氧化鋯動態(tài)膜，考察乳化因素與分離操作因素對動態(tài)膜分離油水的影響，由正交實驗得到最優(yōu)分離條件為溫度50℃、操作壓力0.14MPa、流量120L/h、乳化劑種類SDS、乳化劑濃度1.0g/L。研究發(fā)現，滲透通量隨著操作壓力和流量的增大而先增大后逐漸趨于穩(wěn)定、隨著溫度升高呈現先增大后減小的趨勢

4、；其他條件相同時，四種乳化劑體系通量由大到小的順序是SP-80>SDS>SLS>SDBS；較高的乳化劑含量會降低通量；Na+、Ca2+、Al3+都可在一定程度強化通量，且陽離子價態(tài)越高，作用越強。
　　再次，在單通道動態(tài)膜分離油水實驗的基礎上考察管狀七通道動態(tài)膜分離油水的實驗效果。研究發(fā)現，單通道與七通道通量隨各考察因素的變化趨勢基本相同，且相同條件下七通道的通量一直小于單通道，這是由于七通道管式動態(tài)膜中間部位的通道自身通量較弱且