1、破乳调研0706破乳调研报告 (内部材料,内部公开,禁止扩散)版本A0类别RD-调研编写人 XXX编写日期审核日期审核人目录1. 概述 11.1破乳的定义 11.2乳化液存在形式 21.3破乳的原理 22. 研究进展 42.1破乳研究的热点 42.2破乳的发展方向 43. 应用领域 43.1原油破乳 53.2炼厂污水和污油破乳 63.3机械加工行业 63.4冶金行业中废水乳化液破乳 63.5食品加工行业的乳液破乳 63.6其他领域的乳液破乳 74. 研究方法 74.1破乳的常用方法 74.2物理破乳方法 85. 破乳的表现形式 115.1原油破乳的表现形式 115.2切削液破乳的表现形式 14
2、6. 结论 151.概述1.1破乳的定义乳状液的分散相小液珠聚集成团,形成大液滴,最终使油水两相分层析出的过程。破乳是指乳状液完全破坏,成为不相混溶的两相。破乳实质上就是消除乳状液稳定化条件、使分散的液滴聚集、分层的过程。在许多生产过程中,往往需要将稳定的乳状液破坏,即破乳,如原油脱水,从洗羊毛的废液回收羊毛酯需要破坏这些乳状液,化学反应过程中水洗时发生乳化后的脱水等。1.2乳化液存在形式乳化液的主要化学成分包括水、基础油,表面活性剂、防锈添加剂以及抗氧化剂等各种助剂类。乳化液根据其不同的原液可以分为乳化油、合成乳化液和微乳化液。乳化油由乳化剂、矿物油、油性剂、防锈剂等组成。其中油性剂作润滑油
3、之用,防锈剂有利于改善加工件的短期防锈,矿物油的存在是作为油性剂、防锈剂的载体,乳化油由于其组成是个多相体系。合成乳化液因其含有有机水溶性润滑油和防锈剂,不含矿物油,不受相平衡值的限制,所以性能稳定,使用周期长,和乳化油相比更清洁,冷却性能也好。但也有缺陷:缺乏矿物油及其乳化平衡性,使配制后的乳化液清洗性能变差,且易造成机床导轨面生锈;只引入了单一的水溶性类防锈剂,难以满足工件的防锈需要;由于其润滑剂也是单一的水溶性润滑油,难以适用于高光洁度表面,因此其最终不能全部取代乳化油。兑水后的乳化液是个热力学不稳定的体系,导致分散相颗粒直径随分子运动而增大,造成析油、乳皂,油皂覆盖乳化液表面,溶液因“
4、呼吸”不畅而变质发臭。 微乳化液利用相平衡技术,合成相应的油性剂、极压剂、乳化剂,同时添加适量的矿物油、水性防锈剂和油性防锈剂等,充分发挥了各种成分的协同效应,使微乳化液具有良好的自消泡性能和防锈性能,又由于微乳化液同时含有连续相、分散相的油性剂,极压剂,故能有效满足各种加工的需要,其实用功效显著。但是其价格相对昂贵,不适用于大量使用和集中处理。1.3破乳的原理 表面活性剂受到温度变化或者其他外界因素,由乳化状态变成油水分离的过程,主要是乳化不稳定造成。破乳后的表面活性剂如化妆品、食品添加剂、印染助剂等失去使用性能,而且会引起副作用。能有效地使乳状液破坏的试剂称为破乳剂(demulsifier
5、),它们通常是在油水界面上有强烈吸附倾向,但又不能形成牢固的界面膜的一类表面活性剂。有阴离子型破乳剂(如脂肪酸盐、磺酸盐类、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯脂肪醇磷酸盐等);阳离子型破乳剂(如氯化十四烷基三甲基铵等);非离子型破乳剂(如聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇(或苯酚)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚)。乳状液的破坏过程通常分为两步。第一步是絮凝过程,在此过程中分散相粒子聚集成团,而各粒子仍然存在。絮凝过程是可逆的,即聚集成团的粒子在外界作用下又可分离开来,处于形成和解离动态平衡。若絮团与介质的密度差足够大时,则会加速分层,若乳状液的浓度足够大,其黏度则会显著增高。乳状液破坏的第二步是聚结过程,在此过程中
6、,这些絮凝成团的粒子形成一个大液滴,与此对应,乳状液中的液珠数目随时间增加而不断减少,最终乳状液完全破坏,此过程是不可逆的。VandenTempl将Smoluchowski M的对憎液溶胶的聚沉理论应用于乳状液。乳状液的聚沉是一个由两个连续反应组成的过程,其总的速率为慢反应所控制。在O/W型稀乳状液中,絮凝速率远小于聚集速率。因此,乳状液的稳定性由影响聚集的各因子所决定。这时,乳状液聚沉破乳由絮凝步骤所控制。在O/W型高浓度乳状液中,絮凝速率显著增大,聚集速率较絮凝速率小得多。原油破乳剂的破乳过程大致可分为三个阶段。第一阶段,加入原油中的原油破乳剂通过油流的搅动作用和分子的热运动分散于原油的外
7、相中,并进一步渗入到油水界面膜上,破坏油水界面膜。第二阶段,原油破乳剂在油水界面膜上聚集使处于同样状态的液滴之间具有较强的吸引力,大量的液滴相互聚结。第三阶段,液滴之间的外相液膜逐渐变薄最后破裂,液滴相互合并,逐渐变大,最终从连续相中分离出来。根据原油破乳剂的分子结构和化学性质的不同,其破乳机理也有所不同,目前提出的破乳机理主要有:1)顶替反相机理 对于胶质、沥青质和皂类等天然乳化剂稳定的W/O型乳状液,选择亲水性强且能强烈吸附于油水界面膜上的阴离子性原油破乳剂,原油破乳剂在热能和机械能的作用下与油水界面膜相接触,排替原油界面膜内的天然界面活性物质,形成新的油水界面膜。这种新的油水界面膜亲水性
8、强,牢固度差,因此W/O 型乳状液便具有反相变成O/W 型乳状液的趋势,导致外相的水相互聚结逐渐形成较大的水滴,最终从油相中沉降出来。2)褶皱变形机理 加入的原油破乳剂使界面膜上的胶质、沥青质皱褶变脆,离开界面膜分散到一相中,使界面膜破坏,从而达到破乳目的。显微镜观察结果表明,W/O 型乳状液具有双层或多层水圈,两层水圈之间是油圈。液滴在加热搅拌和破乳剂的作用下,液滴内部各层水圈相互连通,使液滴凝聚而破乳。3)润湿机理 由固体粉末、蜡晶颗粒等稳定的乳状液,加入原油破乳剂后可使固体粉末蜡晶颗粒等界面稳定物质被一相完全润湿而离开界面,破坏了界面膜的稳定性,乳状液被破坏。4)絮凝聚结机理 在热能和机
9、械能的作用下,相对分子质量较大的原油破乳剂分散在原油乳状液中引起细小液珠絮凝,使分散相中的液珠集合成团粒。在团粒内各细小液珠依然相互独立,团粒仍有可能再次分散为细小液滴。这些团粒在破乳剂的作用下可以发生聚结过程,松散的团粒不可逆地集合成一个较大的液滴。较大的液滴同样发生上述过程,液滴逐渐长大,达到一定直径后因油水密度差异而分离。5)碰撞击破界面膜机理 在热能和机械能的作用下,高相对分子质量尤其超高相对分子质量的原油破乳剂有较多机会碰撞液珠界面膜或排替少部分表面活性物质,击破界面膜,或使界面膜强度大大降低,因而发生絮凝、聚结。6)中和界面膜电荷机理 对于O/W 型乳状液可采用反相原油破乳剂破乳,
10、这类破乳剂多为阳离子型聚合物。O/W 型乳状液的液滴表面带有负电荷,其Zeta 电位可达50mV,致使乳状液相当稳定。阳离子聚合物对O/W型乳状液有中和界面电荷、吸附桥联、絮凝聚结等作用,因此具有良好的破乳性能。以上是原油破乳剂发挥作用的几种机理,实际的破乳过程可以是几种机理综合作用的结果。在原油破乳剂的使用中不同单剂的主要作用机理往往不同,将不同的单剂进行合理的复配,复配后药剂的使用效果可大于各单剂单独使用效果的简单加和,这种效应称为药剂的协同作用。利用药剂之间的协同作用将现有的单剂复配成新的配方满足生产的需要,在化学剂的使用中是一种常用的有效方法,具有十分重要的意义。2.研究进展2.1破乳
11、研究的热点1)破乳对象主要集中在化学驱采出液、稠油及超稠油乳液破乳以及它们破乳后形成各种废水乳液等的破乳。2)破乳方法主要集中在高压脉冲电场破乳技术及其高频脉冲电场作用下液滴动力学研究、乳状液膜分离技术和微滤膜破乳技术、超声波破乳、微波破乳以及各种破乳方法的联合使用等。3)基础研究主要集中在乳液形成的原因和规律,原油乳状液的性质、原油破乳剂性质和外界脱水条件对原油乳状液破乳机理及乳液破乳流体力学规律等,为原油破乳提供了依据。2.2破乳的发展方向为了充分利用资源,减少环境污染,在乳液破乳工作中迫切需要能耗低、无污染或污染较小的破乳脱水方法。由于随着业技术的不断进步,产品种类繁多,乳液种类和性质也
12、层出不穷,单一的破乳技术已无法解决复杂的乳液破乳问题,亟待开发各种高效节能环保的破乳剂和破乳方法。1)破乳向绿色环保方向发展。在研究开发新的破乳方法或优化现有破乳方法的过程中不能仅仅注重破乳效果这一个方面,而应从破乳剂或破乳所采用的设备的原料来源、原料性质、制备过程、产品使用和产品使用后的处理等全生命周期过程考虑破乳的技术可行性、经济合理性和环境友好性,确保破乳方法安全、无毒无害、高效、节能等。2)破乳剂的绿色化。对于化学破乳剂和生物破乳剂,在生产和使用过程中尽可能地少用或不用有毒有害试剂,得到的产品具有容易降解和无环境毒害作用。3)破乳剂的多样性和多功能性。单一的破乳剂难以进行复杂的乳液破乳
13、,所以对于破乳剂一般采用改性或复配的方法,提高破乳剂的破乳性能,改善破乳效果。4)破乳方法的联合与改进。在破乳方法方面:一是根据实际需要对现有破乳方法进行优化和改进;二是将两种或两种以上的破乳技术通过优化组合,根据实际情况在不同的阶段采用不同的破乳方法,或者在同一阶段采用不同的破乳方法;三是根据结合相关学科的知识和理论开发新的破乳方法。3.应用领域经过十多年的发展,破乳技术得到了长足的发展。从破乳剂和破乳方法的文献调研来看,涉及到的学科主要集中在石油天然气工业、燃料化工、环境科学与资源以及有机化工和无机化工等,研究的内容主要集中在破乳剂研制和破乳方法的改进和开发等方面。破乳方法在各行各业应用十
14、分广泛,特别是在石油工业、化学工业、食品工业等领域,广大的科学工作者和技术人员为乳液破乳的应用开展了大量的研究工作。3.1原油破乳石油的开采、储存、集输和炼制等过程中会遇到乳液破乳脱水、脱盐和脱杂质等问题,目前研究比较集中的是化学驱乳液破乳和稠油及超稠油的破乳。随着许多油田进入了开发后期,为了提高采油率,人们研究并应用各种化学驱油技术,但采出的原油乳液因含有复杂的化学组分而结构稳定,难以破乳。焦正杰等采用化学破乳、超声波破乳、微波辐照破乳及其联合作用对化学乳液进行破乳,发现联合破乳法对强碱体系三元复合驱采出液的破乳效果较好;夏立新等采用微波辐射法与重力沉降、化学和加热等破乳方法相比,能显著加速
15、稠油体系和含天然表面活性物质、无机盐、固体粒子、三元复合驱剂等乳状液的破乳。赵娜娜等研究了采出液中驱油剂含量变化对油水中间过渡层稳定性影响规律,为有针对性地制定原油破乳方案提供依据。稠油和超稠油采出液十分稳定,采用常规的破乳方法很难破乳。Kang等利用分散稳定分析仪研究了重油乳液的油水分离和分散相液滴、絮凝液滴或絮凝液滴大小化,发现加入化学破乳剂之前,重油乳液三相分离缓慢,乳液中间层最终在水相和油相之间成,而加入破乳剂之后,两相分离迅速,通过破乳剂加入前后对比,发现液滴聚并是重油乳液破乳的控制因素和关键步骤,Razi等28研究发现对重油破乳效果最好的破乳剂是将重油和水之间的界面张力降至最低的破
16、乳剂。张锡娟等研究了声化学破乳脱水技术对稠油破乳脱水效果及机理,发现采用超声波对稠油脱水时,脱水速率快,脱水比高。刘双琪等研究发现超稠油乳状液油层中形成乳化的程度取决于蒸汽推进的速率及凝结过程中释放的能量,为超稠油破乳提供了理论依据。吕志凤等针对聚合物驱采油污水因含有水解聚丙烯酰胺而导致污水油含量高、悬浮物含量高,处理难度大的问题,采用阳离子聚丙烯酰胺进行破乳,发现阳离子聚丙烯酰胺与污水中相对分子量较高的阴离子聚丙烯酰胺有很强的协同破乳絮凝作用。滕宗理等根据石油化工企业的含油含盐的性质提出了电脱盐脱水判断方法,强化了原油电脱盐污水的破乳方法,增加了适度处理污水的回用量,减少了外排污水,降低了投
17、资和运行费用。周贵忠等通过保护与反保护的方法合成的聚酰胺(PAMAM)树枝形分子进行稠油原油污水破乳时,与无机高分子絮凝剂联合可取得较好的破乳效果。章德玉等对无机微滤膜真空破乳过程污染机理及强化破乳进行研究,把新型的旋转切向流管式膜结构强化过滤技术应用到膜法破乳技术中,并将真空度作为膜法破乳所需的透过压方式,采用Al、O、陶瓷膜进行破乳,获得了较好的破乳效果。Azim等研究了石油污泥破乳剂。他们采用聚合度不同的壬基酚醚水溶液、有机酸、异丙基醇或正丁基醇表面活性剂等制备了一系列破乳剂,用于石油污泥破乳,发现聚合度为13的壬基酚醚组成的破乳剂效果最好。3.2炼厂污水和污油破乳随着原油性质逐步恶化和
18、二次加工深度的增加等原因导致炼油装置所排污水中的油含量高,油水乳化程度加剧,破乳难度增加,需要多种破乳剂的协同作用才能破乳。炼油厂回收的污油是由各种油品混合而成,性质复杂,且因所含杂质大多是电解质,容易破坏电场,不能采取电脱盐罐脱水方法,采用化学破乳效果也不佳。张玉梅等采用超声波和化学破乳法相结合处理炼厂污油,获得了比较理想的破乳效果,张明等采用热化学破乳对组成复杂和含水量高的焦化污油进行破乳脱水,可将污油含水量降至2以下。3.3机械加工行业机械加工行业在生产过程广泛选用乳化液作为金属切削液,品种繁多,成分复杂。多种废乳化液集中混合后,处理难度加大。机械行业进行金属切削液废液的破乳方法有酸化法
19、、盐析法、凝聚法、混合法(盐析法、酸化法和凝聚法的综合利用)以及微波加热破乳法等。涂湘激等H妇将酸化法和聚沉法结合,再辅之于加热、化学处理、机械装置及生化反应等多种组合工艺进行处理,成功降解了高浓度、超稳定的金属切削液废液。对拉丝废液进行破乳的方法有酸碱破乳法、有机或无机絮凝剂破乳法、无机或有机化学试剂的复配使用破乳法、离心分离法、过滤法、膜分离法、吸附法、浮选法、磁吸附分离法、电解法和电火花法等。在实际应用中,采用单一的破乳方法难以达到理想的效果,往往采用几种方法联合破乳。3.4冶金行业中废水乳化液破乳冶金行业中的钢铁冷轧薄板厂的废水水质成分复杂,其乳化液由于含有大量的表面活性剂而非常稳定。
20、常用的方法有化学破乳法和无机膜处理,但前者破乳效果不稳定,出水含油量高,造成二次污染严重,而后者成本高。张明智等将无机陶瓷超滤膜技术应用在冷轧废乳化液的处理中,解决了因化学破乳法困扰的废油泥渣二次污染问题。冶金行业中的冷轧含油乳化液废水化学稳定性好,处理难度大,一般的处理方法(如气浮法,吸附法,生化法,化学法等)难以得到理想的效果,且容易造成二次污染,此外分离出来的油脂往往不能回收,处理成本比较高。针对近几年出现的冷轧新工艺产生的湿平整液废水,国内外已开发出了催化氧化、膜生物反应器等后续处理工艺。孙东军等在处理平整液废水,采用电解质和混凝剂联合破乳,取得了较好的效果。3.5食品加工行业的乳液破
21、乳在水酶法提取菜籽油、花生油、甜杏仁油和葵花籽油等的过程中均会产生不同程度的乳化液,导致油的收率下降,因此需要破乳。破乳采用的方法一般有离心破乳、加热破乳、电解质破乳和萃取破乳等,但单独的破乳效果比较差,而不同的方法联合使用,其效果比较好。在利用水酶法提取葵花籽油后形成了O/W型乳状液,冷玉娴等采用微波、加热、冷冻解冻、静置和超声波等方法对乳液进行破乳,破乳率达到63.16。李依娜等采用冷冻解冻法对油茶籽油水代法提取工艺中的乳液破乳,乳状液中油回收率达到88以上,高于单纯的离心破乳和热处理与离心分离联合破乳方法的油回收率。3.6其他领域的乳液破乳人们还对其他领域的乳液破乳技术的应用进行了研究,
22、如汽轮机油的破乳、废乳化炸药破乳、机械液压油破乳以及分析技术中的破乳方法。4.研究方法4.1破乳的常用方法 原油乳状液破乳脱水方法有5 大类,分别是化学破乳法、物理破乳法、生物破乳剂法、联合破乳法、膜破乳法。其中应用最广泛的是化学破乳法中的原油破乳剂法。1)化学破乳法 化学破乳法主要是通过改变原油乳状液体系的界面性质,使之由较稳定变为不稳定,从而达到破乳的目的。通常是向油水乳状液中加入化学药剂,与形成油水界面膜的乳化剂发生化学反应或物理变化,从而降低界面膜的界面张力,破坏油水界面膜,达到破乳的目的。化学破乳法有破乳剂法和电解质破乳法。目前破乳剂法是化学破乳法的主要研究内容。电解质破乳法是应用盐
23、类电解质作破乳剂。在向阴离子表面活性剂所稳定的乳状液中加入一定量的无机盐类电解质后,电解质中的阳离子对油珠扩散层的阳离子具有排斥作用,使扩散层逐渐减少。当电解质浓度达到一定值时,扩散层中的阳离子全部被赶到了吸附层中,导致双电层的破坏,油珠则变成中性,电位接近于零,油珠间的吸引力得到恢复而相互聚并,从而达到破乳的目的。在所有原油脱水方法中,化学破乳最便宜、最方便和最有效。2)物理破乳法 物理破乳法主要是通过对乳状液施加外力,使乳状液液滴在重力场中受一静力作用或依靠乳状液内部分子之间的力下沉或上浮,导致液珠发生碰撞使油水界面膜破裂,释放出来的水相互接触聚集,并最终使油水分离。物理破乳法又可分为重力
24、法、离心法、电学破乳法、膜润湿聚结法以及研磨破乳法。重力法和离心法是两种简单的物理破乳方法,在重力和离心力作用下,由于密度不同,油相上升,水相下降,液滴发生聚合,实现两相分离。电学破乳法是利用电流产生高频振荡电磁场具有的位移效应、热效应和电中和效应改变乳状液的性质,使液滴不断发生碰撞和聚结,最终达到油水分离。其中的超声波破乳主要是利用超声波的位移效应,使水珠不断向波腹或波节移动,聚集并发生碰撞,生成直径较大的水滴,然后在重力作用下沉降分离。超声波对一些用化学破乳不起作用及比较稳定的乳状液破乳能收到令人满意的效果。3)生物破乳剂法 生物破乳剂是近年来发展起来的一种多用型原油破乳剂,弥补了化学破乳
25、剂选择性强、广谱性差的缺点。生物破乳剂起作用的是细菌胞体,通过加入微生物发酵培养液而使乳状液破乳脱水。冯志强等研制了一种生物破乳剂,破乳后油水界面清晰,水中含油低,具有优良的破乳脱水性能。对生物破乳剂的开发已经成为破乳剂发展的重点研究之一,生物破乳剂产生菌的快速而准确的筛选是开发生物破乳剂的关键。4)联合破乳法 采用多种破乳方法联合使用,能大幅提高破乳效率。如郭东红研究的微生物表面活性剂与破乳剂复配对乳状液的破乳作用,属于该方法。5)膜破乳法 是材料科学与化工分离技术交叉产生的一种分离技术,主要是利用膜的渗透性使油水分离达到破乳的方法。20 世纪末,Sun Dezhi等利用亲水玻璃膜进行W/O
26、 乳液的破乳研究,利用乳液全部透过膜,然后静置,使油水得到分离。Hiavacek利用亲油的聚丙烯膜处理铝工业中产生的O/W 乳液。4.2物理破乳方法该法主要是采用物理的方法破坏乳液界面膜破坏而实现破乳。目前的研究一方面是对已有破乳方法的改进或将已有的方法进行组合,另一方面是开发新的破乳方法。物理破乳的方法较多,可以分成以下几种:1)通过对乳状液施加一定的外力实现油水分离,如离心破乳法、过滤破乳法、重力沉降破乳法、振动破乳法、研磨破乳法、膜润湿聚结破乳法、膜破乳法、过滤破乳等。这类方法一般适用于结构和化学组成较简单的乳状液破乳,而且往往与其他方法联合使用。目前研究较多的是膜破乳法,该方法主要通过
27、过滤作用实现破乳,虽然其通用性较强,分离效率较高,但膜容易被污染,废弃膜难降解也难回收,导致成本高,且产生环境污染问题。2)通过调节温度来改变乳液性状从而实现破乳,如热处理破乳法、冷冻解冻法破乳等,其中冷冻解冻法破乳研究较多。冷冻解冻法对0W型和WO型乳状液都具有较好的破乳效果,但对两种体系破乳的机理不同,往往是几种破乳机理同时作用,产生协同破乳作用。冷冻解冻法对高黏度乳状液具有较好的破乳能力,对wO型乳液和石化污水处理厂与润滑油精炼厂油泥具有较好的破乳作用。3)利用波的能量破坏乳液界面实现破乳,如超声波破乳法和微波破乳法等。其中超声波破乳法是利用超声波自身具有的机械振动及热作用进行破乳,而微
28、波破乳是利用其热效应和非热效应破乳。目前的研究主要集中在破乳条件的探索和优化。虽然两类破乳方法具有破乳率高、加热均匀和环保节能等优点,但其工业应用还有许多理论和技术问题需要解决。4)利用电学和磁学原理使液滴聚结从而达到油水分离的目的,常见的有电解质破乳法和电破乳法等。电解质主要由多价金属盐及酸类构成,利用其破乳因能力有限,所以其应用受限,因此一般作为破乳剂的添加剂以改善破乳效果。常见的电破乳技术有静电破乳、电脉冲破乳和涡旋电场破乳技术等,还有人提出了“脉冲直流电场+电极带绝缘涂层”的技术,但未能实现工业化。也有人将交流电场和直流电场的优点相结合,在双极电脱水脱盐器中应用,或将电场和重力作用或离
29、心作用联合进行电沉降破乳,如静电聚结器有连续旋转静电聚结器、原油脱水用静电预聚结器(单流道静电预聚结器和多流道静电预聚结器)、非旋转式组合场电破乳器、静电场和离心力场的连续式静电分离器、旋流脉冲高压静电连续破乳器等。在电破乳法破乳机理研究方面,张建等研究了高压脉冲直流电场影响原油乳状液破乳的机理,认为电场对乳状液的破乳不但要考虑施加电场的电磁行为,乳状液的电磁特性、而且要考虑乳状液的涡流、旋流的流变特性,动力学特性和不同体系乳状液的结构与性质及其界面膜的界面张力、界面电性、吸附等行为与原乳状液性质的关系。王尚文等研究了新型电极高压脉冲电场破乳方法,在临界电场强度的基础上提出了“临界液滴直径”的
30、概念。结合乳状液内相水滴的正态分布情况推导出一个关于外加电场强度的函数,表达了给定电场强度下的破乳率,为高压脉冲电场破乳提供了依据。王健等以白油乳状液为研究对象,利用Fluent软件对液相流离心场的流动物理参数进行模拟计算,得到了油水在流场中的运动规律。刘洋等提出采用等离子体技术进行电破乳的方法,并根据破乳中对脉冲的要求,设计高压脉冲电源主电路和设计脉冲电源控制和保护的方案。魏庆彩等通过模拟液滴在高频脉冲电场的各种行为,发现存在一个临界电场强度,当外加电场强度小于或大于临界电场强度时,破乳效果均不好。5)利用乳液系统内部能量进行破乳,如水击谐波破乳法。水击谐波破乳是在特定的管段形成水击驻波场,
31、在水击驻波场中利用液滴所受浮升力、拖曳力、重力和驻波强迫振动力以及分散相间作用力的共同作用下实现破乳。刘阁等将水击谐波理论的思想应用于乳化油液领域来解决破乳问题,并对油液破乳过程进行分析,获取分散相液滴的运动轨迹,并在水击驻波场下水击参数以及积聚过程参数对连续相中液滴积聚分离的影响条件进行研究,从而将破乳条件的多样性问题通过对控制动作全面系统的规划和设计得以控制,降低系统的油液乳化度,利用系统控制动作来解决破乳问题。物理破乳方法又可分为物理机械法和物理化学法。物理机械法有电沉降、过滤、超声等;物理化学法主要是改变乳液的界面性质而破乳,如加入破乳剂。长时间静置将乳浊液放置过夜,一般可分离成澄清的
32、两层。水平旋转摇动分液漏斗当两液层由于乳化而形成界面不清时,可将分渡漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动,这样可以消除界面处的“泡沫”,促进分层。1)用滤纸过滤。对于由于有树脂状、粘液状悬浮物存在而引起的乳化现象,可将分液漏斗中的物料,用质地密致的滤纸,进行减压过滤。过滤后物料则容易分层和分离。2)加乙醚。比重接近l的溶剂,在萃取或洗涤过程中,容易与水相乳化,这时可加入少量的乙醚,将有机相稀释,使之比重减小,容易分层。3)补加水或溶剂,再水平摇动。向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂,再进行水平旋转摇动,则容易分成两相。至于补加水,还是补加溶剂更有效,可将乳化混合物取出少量,在试管中预先进行试探。4)加乙醇。对于有乙醚或氯仿形成的乳化液,可加入510滴乙醇,再缓缓摇动,则可促使乳化液分层。但此时应注意,萃取剂中混入乙醇,由于分配系数减小,有时会带来不利的影响。5)离心分离。将乳化混合物移入离心分离机中,进行高速离心分离。6)加无机盐及减压。对于乙酸乙酯与水的乳化液,加入食盐、硫酸铵或氯化钙等无机盐,使之溶于水中,可促进分层。另外,将乳化部分取
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