Характеристики коалесцирующих фильтроэлементов для очистки судовых нефтесодержащих вод

• Автор: Андреев, Александр Константинович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 178 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Свойства нефтесодержащих сточных вод
1Л. Свойства нефтесодержащих сточных вод МКО морских судов
1.2. Статистические модели нефтесодержащих сточных вод
Глава 2. Методы очистки нефтесодержащих вод
2.1. Обзор методов очистки нефтесодержащих вод
2.2. Фильтрационные методы очистки
2.3. Механизм разделения эмульсии фильтрацией
Глава 3. Гидродинамика коалесцирующего фильтра
3.1. Геометрия фильтрующего слоя и его обобщенные
характеристики
3.2. Гидродинамика неподвижного слоя. Общие
соотношения и критерии подобия
3.3. Фильтрация однокомцснентной жидкости при
одновременном воздействии сил инерции и вязкости
3.4. Гидродинамика фильтрации многофазных сред
Глава 4. Описание экспериментальных установок
4.1. Экспериментальная установка для исследования
режимных характеристик коалесцирующих фильтров в отсеке сепаратора «Вариант I»
4.2. Экспериментальная установка для исследования режимных характеристик коалесцирующих фильтров в отсеке сепаратора «Вариант II»
4.3. Экспериментальная установка для изучения режимных характеристик коалесцирующих фильтров «Вариант III» с регулируемыми условиями отстоя
Глава 5. Экспериментальные исследования
5.1. Исследования режимных характеристик коалесцирующего
фильтра с осевым током и загрузкой из анионита АВ 17-8 в отсеке сепаратора
5.1.1. Постановка задачи
5.1.2. Методика проведения эксперимента
5.1.3. Планирование эксперимента и его реализация
5.1.4. Обработка результатов эксперимента
5.2. Исследование режимных характеристик фильтра с радиальным током и загрузкой из анионита марки АВ
в отсеке сепаратора
5.2.1. Постановка задачи и условия эксперимента
5.2.2. Методика эксперимента
5.2.3. Результаты эксперимента и их обработка
5.3. Определение критической скорости фильтрации в
коалесцирующих фильтрах с зернистыми загрузками
5.3.1. Постановка задачи
5.3.2.1. Методика проведения эксперимента
5.3.3. Реализация эксперимента и обработка результатов
5.4. Исследование смачиваемости коалесцирующих синтетических материалов нефтью.
5.4.1. Постановка задачи
5.4.2. Методика эксперимента
5.4.3. Результаты обработки данных эксперимента
5.5. Исследование режимных характеристик коалесцирующих|фильтров с загрузкой из полимерных материалов (3-х факторный эксперимент с фиксированным временем отстоя)
5.5.1. Постановка задачи и планирование эксперимента
5.5.2. Методика проведения эксперимента
5.5.3. Реализация плана эксперимента
5.5.3.1. Реализация плана для анионита АВ 17-8
5.5.3.2. Реализация плана для материалов А9 и А10
5.5.4. Обработка результатов эксперимента
5.5.4.1. Результаты обработки данных для анионитаАВ 17-8
5.5.4.2. Результаты обработки данных для материала А9
5.5.4.3. Результаты обработки данных для материала А10

капель нефтепродуктов способствуют нарушения гидрофильности поверхности зерен песка, ее шероховатость и капиллярные явления. С течением времени закрепленные капли нефтепродуктов вытесняют гидратную оболочку, постепенно вовлекая в процесс всю поверхность зерен. Поверхность при этом приобретает гидрофобные свойства, что улучшает условия адгезии эмульгированных нефтепродуктов.
Для сферических частиц эмульсии радиусом В. и зерен песка радиусом находящихся в воде, сила притяжения Б
р = ~1п " ~ ~ ) ’ (2 •11)
К + К.
где апн ,апвод,,сгивод - поверхностное натяжение на границе песок - нефтепродукт, песок - вода и нефтепродукт - вода соответственно.
После образования на поверхности зерен песка пленки из нефтепродуктов условия адгезии капель эмульсии изменяются. При этом ап „ = СГЯН , где аии - поверхностное натяжение на границе нефтепродукт - нефтепродукт, а апеод =о-нв0д , так как граница раздела между зернами песка и водой исчезает. Учитывая, что пленка нефтепродуктов образована тем же веществом, что и капли эмульсии, иии = 0, в этом случае
(2Л2)
В связи с тем, что в зернистых фильтрах при разделении тонкодисперсных эмульсий 11з » К, величиной Я в знаменателе можно пренебречь. Тогда ^ = АпаиводК. Анализ этого выражения показывает, что при уменьшении размеров капель эмульсии или снижении поверхностного натяжения на границе нефтепродукт - вода... (наличие ПАВ) эффективность фильтрационного разделения эмульсий будет уменьшаться. Это выражение применимо только для качественной оценки взаимодействия капель