Principio della demulsificazione ad ultrasuoni del greggio

L'onda ultrasonica è una sorta di onda meccanica elastica che si propaga nel mezzo, che ha vibrazioni meccaniche, cavitazione ed effetti termici. La derivazione teorica e gli esperimenti visivi dimostrano che l'intensità sonora della demulsificazione ultrasonica deve essere inferiore alla soglia di cavitazione. Pertanto, la demulsificazione ultrasonica del petrolio greggio utilizza principalmente le vibrazioni meccaniche e gli effetti termici degli ultrasuoni.

Meccanismo di azione

1. La vibrazione favorisce la condensazione delle "particelle" d'acqua. Quando l'onda ultrasonica passa attraverso il mezzo di petrolio greggio con "particelle" di acqua in sospensione, causerà "particelle" di acqua in sospensione e petrolio greggio

2. Vibrare insieme. Poiché le "particelle" d'acqua con dimensioni diverse hanno velocità di vibrazione relative diverse, si scontreranno e aderiranno l'una all'altra, aumentando il volume e la massa delle particelle e infine depositandosi e separandosi.

3. La vibrazione può far disperdere uniformemente paraffina, gomma, asfalto e altri emulsionanti naturali nel petrolio greggio, aumentare la loro solubilità, ridurre la resistenza meccanica della maschera facciale dell'interfaccia olio-acqua e favorire la sedimentazione e la separazione della fase acquosa. L'azione termica riduce la forza della maschera facciale dell'interfaccia olio-acqua e la viscosità del petrolio greggio.

Da un lato, l'attrito di confine aumenta la temperatura al confine olio-acqua, che favorisce la rottura della maschera facciale di confine.

D'altra parte, il petrolio greggio assorbe parte dell'energia termica convertita dall'energia sonora, che può ridurre la viscosità del petrolio greggio, e favorisce la sedimentazione per gravità e la separazione di olio e acqua di "particelle" d'acqua.

Fattori che influenzano la demulsificazione ultrasonica:

1. Esistono molti fattori per la demulsificazione ultrasonica, come l'intensità del suono, la frequenza ultrasonica, il tempo di radiazione, la temperatura, il tempo di assestamento, la viscosità del petrolio greggio, ecc.

2. L'intensità e la sua distribuzione sono uno dei fattori importanti che influenzano la demulsificazione ultrasonica. L'intensità del suono deve essere controllata al di sotto della soglia di cavitazione. L'intensità sonora ottimale richiesta per la demulsificazione è diversa a causa delle grandi differenze nelle proprietà di ciascun greggio.

3. La frequenza dell'onda influenza solo la distanza della "particella" che si muove verso l'antinodo o il nodo dell'onda entro un certo intervallo di grandezza e non ha un impatto significativo sull'effetto di demulsificazione entro un certo intervallo di grandezza. Si deduce teoricamente che la frequenza ha un effetto sulla condensazione delle "particelle", e che la frequenza ottimale affinché le particelle producano condensazione sotto l'azione delle onde acustiche sia di circa 21~25 kHz.

4. L'emulsione e la demulsificazione sono in realtà un processo di equilibrio dinamico. L'emulsione può essere rotta selezionando il tempo di trattamento appropriato. Tuttavia, se il tempo di trattamento ad ultrasuoni è troppo lungo, la bifase olio-acqua separata può essere emulsionata per formare un'emulsione più stabile. Pertanto, il tempo di radiazione dell'onda sonora non è tanto più lungo quanto migliore.

5. L'influenza della demulsificazione e della disidratazione del greggio è evidente. La frazione di massa dell'acqua dopo la demulsificazione del petrolio greggio diminuisce con l'aumento della temperatura, ma l'intervallo decrescente è sempre più piccolo con l'aumento della temperatura.