مبدأ إزالة استحلاب النفط الخام بالموجات فوق الصوتية

الموجات فوق الصوتية هي نوع من الموجات الميكانيكية المرنة التي تنتشر في الوسط ، والتي لها اهتزاز ميكانيكي ، وتجويف وتأثيرات حرارية. يثبت الاشتقاق النظري والتجارب المرئية أن شدة الصوت لإزالة الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية يجب أن تكون أقل من عتبة التجويف. لذلك ، فإن عملية إزالة استحلاب النفط الخام بالموجات فوق الصوتية تستخدم بشكل أساسي الاهتزاز الميكانيكي والتأثيرات الحرارية للموجات فوق الصوتية.

آلية العمل

1. يساعد الاهتزاز على تكثيف "جزيئات" الماء. عندما تمر الموجات فوق الصوتية عبر وسط النفط الخام مع "جزيئات" الماء العالقة ، فإنها ستسبب "جزيئات" الماء المعلقة والنفط الخام

2. الاهتزاز معًا. نظرًا لأن "جسيمات" الماء ذات الأحجام المختلفة لها سرعات اهتزاز نسبية مختلفة ، فإنها ستصطدم وتلتصق ببعضها البعض ، مما يزيد من حجم وكتلة الجسيمات ، وفي النهاية تستقر وتفصل.

3. يمكن للاهتزاز أن يجعل البارافين ، الصمغ ، الأسفلت والمستحلبات الطبيعية الأخرى في الزيت الخام يتشتت بالتساوي ، ويزيد من قابليتها للذوبان ، ويقلل من القوة الميكانيكية لقناع الوجه بين الزيت والماء ، ويساعد على ترسيب الطور المائي وفصله. يقلل العمل الحراري من قوة قناع الوجه لواجهة الزيت والماء ولزوجة الزيت الخام.

من ناحية ، يزيد احتكاك الحدود من درجة الحرارة عند حدود الزيت والماء ، مما يؤدي إلى تمزق قناع الوجه.

من ناحية أخرى ، يمتص النفط الخام جزءًا من الطاقة الحرارية المحولة من الطاقة الصوتية ، والتي يمكن أن تقلل من لزوجة النفط الخام ، وتساعد على ترسيب الجاذبية وفصل الزيت والماء عن "جزيئات" الماء.

العوامل المؤثرة على إزالة الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية:

1. هناك العديد من العوامل لإزالة الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية ، مثل شدة الصوت وتردد الموجات فوق الصوتية ووقت الإشعاع ودرجة الحرارة ووقت الاستقرار ولزوجة الزيت الخام ، إلخ.

2. تعتبر الكثافة وتوزيعها من العوامل المهمة التي تؤثر على إزالة الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية. يجب التحكم في شدة الصوت تحت عتبة التجويف. تختلف شدة الصوت المثلى المطلوبة لإزالة الاستحلاب بسبب الاختلافات الكبيرة في خصائص كل زيت خام.

3. يؤثر تردد الموجة فقط على مسافة "الجسيم" الذي يتحرك نحو العقدة العكسية أو عقدة الموجة ضمن نطاق معين من الحجم ، وليس له تأثير كبير على تأثير إزالة الاستحلاب ضمن نطاق معين من الحجم. يُستنتج نظريًا أن التردد له تأثير على تكثيف "الجسيم" ، وأن التردد الأمثل للجسيمات لإنتاج التكثيف تحت تأثير الموجات الصوتية هو حوالي 21 ~ 25 كيلو هرتز.

4. الاستحلاب وفك الاستحلاب هما في الواقع عملية توازن ديناميكي. يمكن كسر المستحلب عن طريق اختيار وقت العلاج المناسب. ومع ذلك ، إذا كان وقت المعالجة بالموجات فوق الصوتية طويلاً جدًا ، فقد يتم استحلاب مرحلتين الزيت والماء المنفصلين لتشكيل مستحلب أكثر استقرارًا. لذلك ، فإن وقت إشعاع الموجة الصوتية ليس هو الأفضل.

5. تأثير إزالة استحلاب النفط الخام والجفاف واضح. يتناقص جزء الكتلة من الماء بعد إزالة استحلاب الزيت الخام مع زيادة درجة الحرارة ، ولكن النطاق المتناقص يكون أصغر وأصغر مع زيادة درجة الحرارة.