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破乳化原因分析

破乳化原因分析
破乳化原因分析

汽轮机油破乳化度超标的原因分析及处理|| 全科论文中心-职称论文| 毕业论文|免费论文|各学科专业论文

PH计(酸度计)2008-07-04 08:55:41 阅读19 评论0 字号:大中小

(拉克玛依电厂新疆拉克玛依834008)

摘要:着重分析汽轮机油破乳化性能劣化的原因,并针对劣化的汽轮机油进行试验添加破乳化剂等处理,最终使劣化的汽轮机油乳化性能合格,不仅收到较好的经济效益,而且为劣化油处理积累了宝贵的经验

关键词:汽轮机油破乳化性能油品乳化破乳化剂

火力发电厂的汽轮机润滑油作为汽轮发电机组润滑与调速系统的工作介质,在生产检修使用的各个环节都存在着外界表面活性物质的侵入的可能,长期在高温剧烈搅拌下的情况下运行,以及油品的老化磨损水汽的泄漏等原因,产生劣化产物,从而引起油品的乳化汽轮机油一旦乳化,不但失去润滑和冷却散热等作用,而且给设备带来极大的危害我厂作为火力发电厂,在2005-2006年中发现汽轮机油破乳性能劣化的现象

1 汽轮机油破乳化性能劣化的原因

由于油品乳化对机组影响较大其乳化的机理如下油品发生乳化必须具备三个条件:油中含有与油不互溶的物质(如水);含有能降低油水界面张力的表面活性物质;高速循环流动或搅拌这三个条件很容易被运行汽轮机油满足

一般认为油中存在超标的水分是破乳化性能劣化的主要原因,对汽轮机油水分正常但破乳化性能超标,感到不可理解实际上,水分的存在主要是给破乳化性能劣化提供了条件,并不是破乳化性能劣化的根本原因,表面活性物质的存在才是引起汽轮机油破乳化度不合格的关键因素表面活性物质是一种两亲分子,具有亲油和亲水的性质,在汽轮机油中混入了水份和表面活性物质后,表面活性物质会显蓍降低油水界面的张力,并富集在油的界面层,在有水分存在,且受到循环流动高速搅拌的情况下,便发生乳化此时,表面活性物质吸附在油水两相界面上,以亲油亲水基团使油和水连接,使水滴可以稳定地分散于油中,使油水不易分离

当然,过量水分的存在会加速油品抗氧剂的损失,增加金属的腐蚀,加速油品的劣化,从而使得油品破乳化性能下降例如我厂#12机,当测油品中水分为5444ppm时,其破乳化度为24min;但在后期,通过过滤除去大部分水分,油中水分含量为46ppm时,其破乳化度却上升为130min

2 我厂油品乳化情况介绍

2.1 2005年9月5日,检查发现#12机油品乳化不透明,油中含有大量乳状水,但此时油的破乳化度仍合格,并接近新油标准一个月后分析发现:破乳化时间超标准虽经昼夜滤油处理,油中的乳状水分基本被滤除,油品也基本呈透明状态,但由于油质劣化,油品的破乳化时间超标准2006年元月24日,进行了破乳化剂的添加,效果良好;但当#3燃机故障时长达三个月的静置后,油品的破乳化时间再次超标,于5月18日再次添加破乳化剂

2.2 在2006年2月,进行正常的油质全分析时发现:#7#10机汽轮机油破乳化时间超标,分别是:105min89min,其它指标均在合格范围内,且油品外状透明,无乳状水,进行水分含量测定,发现油品的水分含量也不大同年5月的油质全分析时,发现#9机汽轮机油也发生了同样的问题3 油品乳化原因分析

3.1 #12机油品乳化的主要原因

油系统中由于泄漏进入了大量的水分;油箱设计容积过小,油的循环倍速过高,使得油品没有足够的时间沉降;同时前期加入的新油破乳化时间本身就不合格,为20min这三种因素同时存在,

使得油品在较短的时间内发生了乳化而静置近三个月后,油品的破乳化时间再次超标,而且油中有大量的黑色油泥析出这是由于长期的静置,会使油质产生分解,沉淀水分,而且由于冷油器仍然存在泄漏,在此恶劣的条件下,最初加入的破乳剂(表面活性剂)也可能变成了起相反作用的乳化剂,造成油品在设备启动后再次乳化此种乳化现象表现为:破乳化时间不合格,油质不透明,油中含有大量的乳状水

3.2 #7#9#10机汽轮机油品乳化的主要原因

汽轮机油在长期的运行过程中存在着局部过热漏水漏汽外界空气和尘埃的漏入等因素,引起汽轮机油的抗氧剂防锈剂的损失,从而加速汽轮机油的老化,老化后产生的环烷酸皂胶质等老化产物

均属乳化剂,而运行中的汽轮机油基本处于湍流状态,从而使得运行油品的破乳化时间超标此种现象为:破乳化时间不合格,但油质透明,水分含量不大

4 对劣化油的处理措施

处理的方法有两种:一是换油;二是对现有的油品进行处理但全部更换新油,成本太高,而且油品除破乳化度外其它指标均合格,因此决定采用添加破乳剂的方法处理油品

4.1 添加机理

添加破乳剂改善油品的破乳化性能的机理为:在乳化汽轮机油中,通过加入与形成乳化汽轮机油

类型( W/ O 型)相反的表面活性物质(破乳剂) ,替代已富集在油水界面膜上的表面活性物质(乳化剂) ,使界面膜被破坏,将膜内包裹的释出,水滴相互凝结沉降到底部,使油水分离达到破乳目的4.2 小型试验

4.2.1 添加剂量的确定

由于没有成熟的经验可以借鉴,考虑到破乳化剂可能对其它指标产生不良影响,小型试验的添加比例确定在0.5g/l0.8g/l之间,每组均做多次平行试验

4.2.2 试验条件的确定

为确保试验结果能够的应用于现场添加,减少试验误差,实验室的小型试验按照与日常监督相同的取样试验方法进行,并模仿现场油品的实际运行温度(#12机为60,#7#9#10机为40)进行添加试验

4.2.3 试验结果

添加剂量g/l 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

破乳

化度

min #7机37 25 20 12

#9机26 23 15

#10机41 20 12 8

#12机13 7.5 8 15

小型试验证实:适量添加破乳化剂后,能明显地提高油品的破乳化性能,并对其它理化性能无不良影响,且无任何沉淀物析出

4.2.4 通过小型试验确定的最佳添加剂量如下表:

机组#7 #9 #10 #12

总油量m3 4.3 8 8 8(11.56)

添加量kg 3.2 5 4.5 5(8.4)

注:以上油量为在各油箱容积的基础上加1m3(油循环系统)

4.3 工业化添加破乳化剂及过滤处理

运行中处理劣化油是一项技术要求高责任大的治理操作,因此要求我们要慎而又慎首先,我们与运行部维护中心做好联系与沟通工作,并制定了添加方案,提出注意事项;其次,进行油质核量

工作,以尽可能地保证添加效果;加入破乳化剂后对油品进行连续过滤循环搅拌,使破乳化剂与油品混合均匀充分反应;化验室取样分析直至油质各项指标化验结果合格

4.4 破乳化剂添加后的效果

添加破乳剂后,分析结果表明添加破乳剂后汽轮机油的破乳化性能有很大改善,而且对酸值闪点粘度等指标未产生影响测定结果如下表

4.4.1 添加破乳剂前后汽轮机油破乳化时间测试结果(取样点为油箱,以#12机为例)

取样时间破乳化度min 备注

添加前2005.12.26 24 油中水分为5444ppm

2005.12.31 28 油中水分为3064ppm

2006.1.11 130 油中水分为46.01ppm

2006.3.30 >180

添加后2006.1.24 32 第一次加破乳化剂1h 后取样

2006.1.25 14 跟踪分析

2006.2.5 18 跟踪分析

2006.5.18 18 第二次加破乳化剂次日取样

2006.6.9 12 跟踪分析

4.4.2 添加破乳剂前后油品的化验数据

添加前添加后

机组#7 #9 #10 #12 #7 #9 #10 #12

闪点198 208 197 229 207 206 208 236

酸值mgKOH/ml 0.081 0.096 0.117 0.123 0.085 0.096 0.096 0.099

破乳化度min 105 73 89 >180 6 7 11 7

粘度mm2/s 46.16 47.16 46.04 44.13 45.89 46.72 46.21 43.85

4.5 同时,针对#12机油箱容积过小的问题,汽机专业进行了油箱扩容,从而消除了油循环倍速过高的现象,保证油品有足够的沉降时间

4.6 效果跟踪

从#12机油品乳化现象发生到添加破乳剂开始,至#7#9#10机油品乳化及处理,化验室一直对添加破乳剂的机组油品进行跟踪监测,分析结果表明添加破乳剂后汽轮机油的破乳化性能有很大改善,至今未发现有油质再次劣化的迹象

5 防范措施

汽轮机油在正常使用中缓慢发生劣化是不可避免的,由于造成油品乳化的原因较多,我们应从以下几个方面做好油品防劣工作

5.1 做好新油的验收工作

严格按照GB 11120 89 L- TSA 汽轮机油的标准对新油进行验收,不合格油品坚决不能进入机组油系统

5.2 做好设备检修阶段汽轮机油的维护工作

5.3 做好运行油的维护监测工作

一方面要尽量减少水蒸汽灰尘等进入油系统;另一方面对于汽轮机油在运行中由于受热磨损等原因产生的老化产物要及时通过滤油除去;同时,应定期按要求对各机组用油进行油质检查检测,发现问题及时采取处理措施

6 结论

汽轮机油的使用寿命一般为10-15年,而乳化则是影响汽轮机油使用寿命的主要原因之一破乳化剂是一种复合化学添加剂,其化学组分与油品发生反应,能够改善油水分离状况电厂汽轮机油

质明显劣化时,通常只能更换新油,旧油再生一般由油品的制造厂商进行而通过此次以大量小型试验为依据的劣化油在线治理,取得了较好的效果,不但为劣化油处理积累了宝贵的经验,而且所用破乳化剂与汽轮机油价格比约为1 110(例如#9机总油量约8m3,油总价为三万多元,而添加5kg的破乳剂所需不足300元,)其所体现的经济性更是可观

丛淑萍(1972),1997年毕业于山东曲阜师范大学,现任化验室主任,化学专业工程师

郭霞(1969)2006年研究生毕业于重庆大学,化学专业高级工程师

摘要:着重分析汽轮机油破乳化性能劣化的原因,并针对劣化的汽轮机油进行试验、添加破乳化剂等处理,最终使劣化的汽轮机油乳化性能合格,不仅收到较好的经济效益,而且为劣化油处理积累了宝贵的经验。

关键词:汽轮机油破乳化性能油品乳化破乳化剂

火力发电厂的汽轮机润滑油作为汽轮发电机组润滑与调速系统的工作介质,在生产、检修、使用的各个环节都存在着外界表面活性物质的侵入的可能,长期在高温、剧烈搅拌下的情况下运行,以及油品的老化、磨损、水、汽的泄漏等原因,产生劣化产物,从而引起油品的乳化。汽轮机油一旦乳化,不但失去润滑和冷却散热等作用,而且给设备带来极大的危害。我厂作为火力发电厂,在2005-2006年中发现汽轮机油破乳性能劣化的现象。

1 汽轮机油破乳化性能劣化的原因

由于油品乳化对机组影响较大其乳化的机理如下。油品发生乳化必须具备三个条件:油中含有与油不互溶的物质(如水);含有能降低油水界面张力的表面活性物质;高速循环流动或搅拌。这三个条件很容易被运行汽轮机油满足。

一般认为油中存在超标的水分是破乳化性能劣化的主要原因,对汽轮机油水分正常但破乳化性能超标,感到不可理解。实际上,水分的存在主要是给破乳化性能劣化提供了条件,并不是破乳化性能劣化的根本原因,表面活性物质的存在才是引起汽轮机油破乳化度不合格的关键因素。表面活性物质是一种两亲分子,具有亲油和亲水的性质,在汽轮机油中混入了水份和表面活性物质后,表面活性物质会显蓍降低油水界面的张力,并富集在油的界面层,在有水分存在,且受到循环流动、高速搅拌的情况下,便发生乳化。此时,表面活性物质吸附在油水两相界面上,以亲油亲水基团使油和水连接,使水滴可以稳定地分散于油中,使油水不易分离。

当然,过量水分的存在会加速油品抗氧剂的损失,增加金属的腐蚀,加速油品的劣化,从而使得油品破乳化性能下降。例如我厂#12机,当测油品中水分为5444ppm时,其破乳化度为24min;但在后期,通过过滤除去大部分水分,油中水分含量为46ppm时,其破乳化度却上升为130min。

2 我厂油品乳化情况介绍

2.1 2005年9月5日,检查发现#12机油品乳化、不透明,油中含有大量乳状水,但此时油的破乳化度仍合格,并接近新油标准。一个月后分析发现:破乳化时间超标准。虽经昼夜滤油处理,油中的乳状水分基本被滤除,油品也基本呈透明状态,但由于油质劣化,油品的破乳化时间超标准。2006年元月24日,进行了破乳化剂的添加,效果良好;但当#3燃机故障时长达三个月的静置后,油品的破乳化时间再次超标,于5月18日再次添加破乳化剂。2.2 在2006年2月,进行正常的油质全分析时发现:#7、#10机汽轮机油破乳化时间超标,分别是:105min、89min,其它指标均在合格范围内,且油品外状透明,无乳状水,进行水分含量测定,发现油品的水分含量也不大。同年5月的油质全分析时,发现#9机汽轮机油也发生了同样的问题。

3 油品乳化原因分析

3.1 #12机油品乳化的主要原因

油系统中由于泄漏进入了大量的水分;油箱设计容积过小,油的循环倍速过高,使得油品没有足够的时间沉降;同时前期加入的新油破乳化时间本身就不合格,为20min。这三种因素同时存在,使得油品在较短的时间内发生了乳化。而静置近三个月后,油品的破乳化时间再次超标,而且油中有大量的黑色油泥析出。这是由于长期的静置,会使油质产生分解,沉淀水分,而且由于冷油器仍然存在泄漏,在此恶劣的条件下,最初加入的破乳剂(表面活性剂)也可能变成了起相反作用的乳化剂,造成油品在设备启动后再次乳化。此种乳化现象表现为:

破乳化时间不合格,油质不透明,油中含有大量的乳状水。

3.2 #7、#9、#10机汽轮机油品乳化的主要原因

汽轮机油在长期的运行过程中存在着局部过热、漏水、漏汽、外界空气和尘埃的漏入等因素,引起汽轮机油的抗氧剂、防锈剂的损失,从而加速汽轮机油的老化,老化后产生的环烷酸皂、胶质等老化产物均属乳化剂,而运行中的汽轮机油基本处于湍流状态,从而使得运行油品的破乳化时间超标。此种现象为:破乳化时间不合格,但油质透明,水分含量不大。

4 对劣化油的处理措施

处理的方法有两种:一是换油;二是对现有的油品进行处理。但全部更换新油,成本太高,而且油品除破乳化度外其它指标均合格,因此决定采用添加破乳剂的方法处理油品。

4.1 添加机理

添加破乳剂改善油品的破乳化性能的机理为:在乳化汽轮机油中,通过加入与形成乳化汽轮机油类型( W/ O 型)相反的表面活性物质(破乳剂) ,替代已富集在油水界面膜上的表面活性物质(乳化剂) ,使界面膜被破坏,将膜内包裹的释出,水滴相互凝结沉降到底部,使油水分离达到破乳目的。

4.2 小型试验

4.2.1 添加剂量的确定

由于没有成熟的经验可以借鉴,考虑到破乳化剂可能对其它指标产生不良影响,小型试验的添加比例确定在0.5g/l—0.8g/l之间,每组均做多次平行试验。

4.2.2 试验条件的确定

为确保试验结果能够的应用于现场添加,减少试验误差,实验室的小型试验按照与日常监督相同的取样、试验方法进行,并模仿现场油品的实际运行温度(#12机为60℃,#7、#9、#10机为40℃)进行添加试验。

4.2.3 试验结果

添加剂量g/l 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

破乳

化度

min #7机37 25 20 12

#9机26 23 15

#10机41 20 12 8

#12机13 7.5 8 15

小型试验证实:适量添加破乳化剂后,能明显地提高油品的破乳化性能,并对其它理化性能无不良影响,且无任何沉淀物析出。

4.2.4 通过小型试验确定的最佳添加剂量如下表:

机组#7 #9 #10 #12

总油量m3 4.3 8 8 8(11.56)

添加量kg 3.2 5 4.5 5(8.4)

注:以上油量为在各油箱容积的基础上加1m3(油循环系统)

4.3 工业化添加破乳化剂及过滤处理

运行中处理劣化油是一项技术要求高、责任大的治理操作,因此要求我们要慎而又慎。首先,我们与运行部、维护中心做好联系与沟通工作,并制定了添加方案,提出注意事项;其次,进行油质核量工作,以尽可能地保证添加效果;加入破乳化剂后对油品进行连续过滤、循环搅拌,使破乳化剂与油品混合均匀、充分反应;化验室取样分析直至油质各项指标化验结果合格。

4.4 破乳化剂添加后的效果

添加破乳剂后,分析结果表明添加破乳剂后汽轮机油的破乳化性能有很大改善,而且对酸值、闪点、粘度等指标未产生影响。测定结果如下表。

4.4.1 添加破乳剂前后汽轮机油破乳化时间测试结果(取样点为油箱,以#12机为例)

取样时间破乳化度、min 备注

添加前2005.12.26 24 油中水分为5444ppm

2005.12.31 28 油中水分为3064ppm

2006.1.11 130 油中水分为46.01ppm

2006.3.30 >180

添加后2006.1.24 32 第一次加破乳化剂1h 后取样

2006.1.25 14 跟踪分析

2006.2.5 18 跟踪分析

2006.5.18 18 第二次加破乳化剂次日取样

2006.6.9 12 跟踪分析

4.4.2 添加破乳剂前后油品的化验数据

添加前添加后

机组#7 #9 #10 #12 #7 #9 #10 #12

闪点℃198 208 197 229 207 206 208 236

酸值mgKOH/ml 0.081 0.096 0.117 0.123 0.085 0.096 0.096 0.099

破乳化度min 105 73 89 >180 6 7 11 7

粘度mm2/s 46.16 47.16 46.04 44.13 45.89 46.72 46.21 43.85

4.5 同时,针对#12机油箱容积过小的问题,汽机专业进行了油箱扩容,从而消除了油循环倍速过高的现象,保证油品有足够的沉降时间。

4.6 效果跟踪

从#12机油品乳化现象发生到添加破乳剂开始,至#7、#9、#10机油品乳化及处理,化验室一直对添加破乳剂的机组油品进行跟踪监测,分析结果表明添加破乳剂后汽轮机油的破乳化性能有很大改善,至今未发现有油质再次劣化的迹象。

5 防范措施

汽轮机油在正常使用中缓慢发生劣化是不可避免的,由于造成油品乳化的原因较多,我们应从以下几个方面做好油品防劣工作。

5.1 做好新油的验收工作

严格按照―GB 11120 – 89 L- TSA 汽轮机油‖的标准对新油进行验收,不合格油品坚决不能进入机组油系统。

5.2 做好设备检修阶段汽轮机油的维护工作

5.3 做好运行油的维护、监测工作

一方面要尽量减少水、蒸汽、灰尘等进入油系统;另一方面对于汽轮机油在运行中由于受热、磨损等原因产生的老化产物要及时通过滤油除去;同时,应定期按要求对各机组用油进行油质检查、检测,发现问题及时采取处理措施。

6 结论

汽轮机油的使用寿命一般为10-15年,而乳化则是影响汽轮机油使用寿命的主要原因之一。破乳化剂是一种复合化学添加剂,其化学组分与油品发生反应,能够改善油水分离状况。电厂汽轮机油质明显劣化时,通常只能更换新油,旧油再生一般由油品的制造厂商进行。而通过此次以大量小型试验为依据的劣化油在线治理,取得了较好的效果,不但为劣化油处理积累了

宝贵的经验,而且所用破乳化剂与汽轮机油价格比约为1 ∶110(例如#9机总油量约8m3,油总价为三万多元,而添加5kg的破乳剂所需不足300元,)其所体现的经济性更是可观。

废乳化液处理

废乳化液处理 Prepared on 22 November 2020

废乳化液 机械制造工业中,金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用,乳化液经过一段时间使用后,就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂,是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性,还加入了亚硝酸钠等。 由于乳化剂都是表面活性剂,当它加入水中,使油与水的界面自由能大大降低,达到最低值,这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离,使油珠液滴带有电荷,而且还吸附了一层水分子固定着不动,形成水化离子膜,而水中的反离子又吸附再其外表周围,分为不动的吸附层和可动的扩散层,形成双电层.这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜,阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合,使油珠能够得以长期地稳定在水中,成为白色的乳化液。 配制的乳化液pH值一般再8~9之间,有的甚至高达10~11. 乳化液废水水质如表1-1所示:

2. 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质,进行乳化液废水的处理需经过二个步骤: 破乳剂油;(2)水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多,有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法,现介绍如下 在乳化液中加入电解质,电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用,使乳化液中的自由水分子减少了,对油珠产生脱水作用,从而破坏了乳化液油珠的水化层,中和了油珠的电性,破坏了它的双电层结构,因而油珠失去了稳定性,产生凝聚现象(电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类),其反应式如下: 2C17H33COONa+2MgCl2-→(C17H33COO)2Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C17H33(OSO3Na)COONa+2CaCl2-→(C17H32)2(OSO3)2Ca(COO)2+4NaCl 磺化蓖麻油 2R-SO3Na+CaCl2-→[R-SO3]2Ca+2NaCl(R为烷基) 石油酸钠石油磺酸钙 加入混凝剂,则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中,应注意调整水的pH值,将pH值调整为较好。 四种破乳方法比较见表2-1:

聚合物乳液破乳过程分析

由于乳化剂分子在油—水界面上定向吸附并形成坚固的界面膜,同时增大了扩散双电层的有效厚度,并且使得双电层的电位分布宽度和陡度增大,使油高度均匀地分散在水中,从而使乳化液具有相当的稳定性。因此要使乳化液失去稳定性,就必须设法消除或减弱乳化剂保护乳化液稳定的能力,即破坏油—水界面上的吸附膜,,减少分散粒子岁、所带的同种电荷量。最后实现油水分离、达到破乳的目的。由此可见,破乳是处理乳化液废水的关键之所在。几类常用原油破乳剂的作用机理 1相破乳机理 早期使用的破乳剂一般是亲水性强的阴离子型表面活性剂,因此早期的破乳机理认为,破乳作用的第一步是破乳剂在热能和机械能作用下与油水界面膜相接触,排替原油界面膜内的天然活性物质,形成新的油水界面膜。 这种新的油水界面膜亲水性强,牢固性差,因此油包水型乳状液便能反相变型成为水包油型乳状液。外相的水相互聚结,当达到一定体积后,因油水密度差异,从油相中沉降出来。 Salager用表面活性剂亲合力差值SAD(Surfactant affinity–difference)定量地表示阴离子破乳剂的反相点: SAD将所有影响破乳剂的诸因素归纳在一起,当SAD=0时,乳状液的稳定性最低,最容易反相破乳。 2絮凝–聚结破乳机理 在非离子型破乳剂问世后,由于其相对分子质量远大于阴离子破乳剂,因此,出现了絮凝-聚结破乳理论。这种机理并没有完全否定反相排替破乳机理,而是认为:在热能和机械能的作用下,即在加热和搅拌下相对分子质量较大的破乳剂分散在原油乳状液中,引起细小的液珠絮凝,使分散相中的液珠集合成松散的团粒。在团粒内各细小液珠依然存在,这种絮凝过程是可逆的。随后的聚结过程是将这些松散的团粒不可逆地集合成一个大液滴,导致乳状液珠数目减少。当液滴长大到一定直径后,因油水密度差异,沉降分离。 对于非离子型破乳剂,SAD定义为: 研究表明:在低温下,非离子型原油破乳剂中环氧乙烷链段以弯曲形式掉入水相,环氧丙烷链段以多点吸附形式吸附在油水界面上。在高温下,环氧乙烷链段从水相向油水界面转移,而环氧丙烷链段则脱离界面进入油相。 分子所占面积越大,则置换原吸附在油–水界面上的乳化剂分子越多,破乳效果越好。一般来说,低温时,EO含量越高,则伸向水相部分越多;环氧丙烷含量越高,则PO链段与油水界面接触的点数越多,因而分子在油–水界面上所占的面积越大。温度升高时,虽然PO 的接触点减少,但EO链中有部分向油–水界面转移,因而扩大了分子在油–水界面上所占的面积。这种类型的破乳剂对界面膜的稳定性差,会造成细小液珠的絮凝。 3碰撞击破界面膜破乳机理 这种理论是在高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂问世后出现的。高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂的加量仅几mg/L,而界面膜的表面积却相当大。如将10ml水分散到原油中,所形成的油包水型乳状液的油水界面膜总面积可达6~600m2,如此微量的药剂是很难排替面积如此巨大的界面膜的。该机理认为:在加热和搅拌条件下,破乳剂有较多机会碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物质,击破界面膜,或使界面膜的稳定性大大降低,因而发生絮凝、聚结。 至于高分子破乳剂为什么破乳效率高,分析有如下几个原因: (1)高分子原油破乳剂大部分是油溶性的,在W/O型乳状液中比较容易分散,能较快地接触到油水界面,发挥其破乳作用。

分析空压机润滑油乳化形成的原因

https://www.wendangku.net/doc/1f5391073.html, 浅析空压机滑油乳化形成的原因 根据空压机的结构,滑油中的水可能有两个来源,一是缸套冷却水泄漏,一是曲拐箱内空气凝水。 滑油与水本来不会乳化;但若有某些具有两亲性质的物质吸附并富集在油水界面上,就可能改变界面状态(降低界面张力),增加其表面活性,一种液体离散为许多微粒分散于另一种液体中,从而导致乳化。这些能增加两种液体表面活性并使它们乳化的物质称为乳化剂。乳化,指两种液体充分混和成为乳状液。能导致滑油与水乳化的乳化剂种类很多,而且导致滑油与水乳化所需乳化剂的量很少,很难确定该乳化剂的成分,只能从导致滑油乳化的水分来源分析。 经打开油底壳反复检查,未发现缸套密封圈破损和缸套裂纹漏水,可排除缸套冷却水漏泄。空压机机壳内的空气冷凝水――设:夏季海面空气压力0MPa(同标准大气压力,以下压力均为表压力),夏季海面相对湿度p=60%(般高于60%),夏季机舱平均空气温度f =30(夏季机舱平均气温一般都高于30)。 由标准大气压下湿空气焓熵可知,从空气相对湿度60%和夏季机舱平均空气温度30丈,冷却到开始凝水的相对湿度100%,是一条空气含湿量不变的垂线,B点对应的大气露点温度td是22;再根据压力露点和大气露点换算,大气露含湿最d某轮主空压机滑油乳化故障分析标准大气压下空气焓熵图斜线对应的压力分别是0、0.1、0.3、0.5、0.7。 如所周知,离心分离的原理是待净化燃油,经过高速旋转的诸多分离片夹层被分离:水和杂质沿上分离片的下平面被甩出最后积聚到泥渣空间;分离水沿顶盘与分离筒盖间经水叶轮泵出;净化后的燃油,经顶盘内部的液位环(LEVELRING)达到出油腔,形成一条随分离筒高速旋转的液体环带,其外边缘的燃油在离心动能作用下进入出油叶轮孔道增容(减速)扩压,从净油出口管排出。 作为分水机,使用与燃油密度适应的比重环作为分杂机,使用最小直径比重环(分杂环theclarifierdisc,口径66mm)和口径116mm的液位环。No.2重油分油机作为分水机运行时,较长时间持续下述异常:从出水口玻璃观察镜看到分离水变黑和乳化,表明有油排出;常有分油机出口排油低压报警;统计分析燃油出渣率高达2%,超过供油商提供的常规出渣率(约1%)。 显然,N.2重油分油机的该故障,不是排渣口跑油,而是排水口跑油且不稳定。鉴于该故障持续较长时间,先后多次检查和调整未能消除。这次接手处理此故障的思路是,列出导致排压力表实测,最高达到0.2MPa)。 根据前面利用和的分析,若曲拐箱内相对湿度60%空气压力达到0.2MPa,大气露点温度td=22丈,按对应曲拐箱压力0.2MPa的斜线,可查得压力露点温度Td是38丈,高出缸套冷却水温度(30丈)更多,曲拐箱凝水会更多。设备投入使用的前几年,缸套/活塞环磨损少,窜气少,能及时排出,曲拐箱压力不高,所以凝水少。随着缸套/活塞环磨损增加,窜气多了,又不能及时排出,导致曲拐箱压力增高,具备了生成凝水的条件。取下原透气口单向阀的球,油底壳滑油换新,使用500小时滑油无乳化。由此证实以上分析正确。 可手动调节减少冷却海水流量;或者就近从其他设备冷却海水出水引一路作为空压机冷却水。纠正措施改进透气口装置。封堵曲拐箱原透气口,新装透气弯管,开口处加装一个铁丝网罩(据个人经验建议近孔1mmx 1mm)以防杂物被吸入,增强透气效果,防止曲拐箱压力过高。

从萃取实验中产生乳化现象引发的思考

从萃取实验中产生乳化现象引发的思考 【摘要】近年来随着精细化工、生命科学和材料科学等新兴科学的发展,现代分离手段得到广泛应用,促使分离科学的理论日臻完善,技术水平不断提高,逐步发展成为一门相对独立的学科。萃取作为一种经典的分离方法,无可厚非的在分离科学领域占有一席之地。然而在萃取实验中常常会出现乳化现象,本文简单介绍乳化现象,并分析乳化现象产生的原因及其消除方法,希望文中的观点能够引起读者的共鸣。 【关键词】萃取实验乳化现象萃取剂 萃取是对于液态混合物,我们可以利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它另一溶剂的所组成的溶液里提取出来的方法;它的本质是利用萃取剂将物质由亲水性转化成疏水性,最终达到分离的目的。 在演示人教版必修Ⅰ课本中的CCl4萃取水中I2的实验时,有时候我们会发现在两相交界面出现一层乳浊液,可能大家对这一现象也比较困惑,我查阅了大量的中学化学教参后均对这一现象未作涉及。很明显,我们仅仅从萃取的定义无法得出在萃取实验中是否会在两相交界处出现一层乳浊液,但是乳浊液的出现必然会影响实验的萃取效率。那么是什么原因造成这种现象?有没有办法能够消除或者尽量减少乳浊液的出现?本文首先介绍什么是乳化现象,然后重点介绍乳化现象产生的原因及其消除方法,希望对大家关于这点的理解有些许帮助。 一、什么是乳化现象 液-液萃取的过程实际上是一个液相中的溶质经过物理或者化学作用转移到另一相或者两相中重新分配的过程,也就是说制备不稳定乳浊液的过程。 正常的液-液萃取过程形成的乳浊液是不稳定的,当外力消失后,混合液依靠物质自身的界面张力和比重差进行凝固和分散,如果两相混合后形成稳定的乳浊液,在澄清室里长时间不能澄清,分散带逐渐加厚,甚至充满整个澄清室,则萃取槽的正常操作被破坏,萃取无法进行,出现这种现象就称为萃取过程中产生了乳化现象。 二、乳化现象产生的原因及其消除 萃取过程中有能成为乳化剂的表面物质的存在是乳化形成的主要原因。换句话说,表面活性物质的存在,是乳化的必要条件,界面膜的强度和紧密程度是乳化的充分条件。因此,寻找萃取体系中各个组分谁是乳化剂就成为问题的关键所在。虽然产生第三相的原因很复杂,但是可能的原因主要有:(1)萃取剂在有机相的溶解度太小;(2)萃取物在有机相中的溶解度太小;(3)另外一种萃取物的形成;(4)界面有污物等。针对CCl4萃取水中I2,我又进行了一系列的萃取实验,结果也不同程度的发现在两相交界处出现一层乳浊液或者有第三相(两层有机

油水乳化液分离技术

油水乳化液分离技术公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

油水乳化液分离技术 电絮凝处理含油废水: 在外电压作用下,利用可溶性阳极(铁或铝)产生大量阳离子,对胶体废水进行凝聚,同时在阴极上析出大量氢气微气泡,与絮粒粘附在一起上浮。这种方法称为电凝聚电气浮。它是基于下面的基本电化学反应。当电极上通直流电时,电极反应如下。 阳极: 阴极: 在阳极产生的氧气泡和在阴极产生的氢气泡能吸附废水中的絮凝物,发生上浮现象,以除去废水中的油。而且阳极产生初生态的[o]非常活泼,可氧化水中的污染物,处理效果比较好。也就是说这种电解除油法是气浮法。 离心法: 该法是指借助离心机械所产生的离心力,将油水分离。离心机有卧式和立式两种。在离心力的作用下,水相从离心机的外层排出,油相从离心机的中部排出。 膜分离: 含油污水是一种较常见的污染源,其中的乳化油污水是最难分离的一类,常规的分离方法不能有效地将其处理以达到环保排放要求或处理时的能耗较大。膜分离方法能克服常规分离方法的不足,可有效地处理乳化油污水。乳化油的膜法分离属于超滤、微滤范围,膜的抗污染和渗透性能的高低是制约其分离效果的重要因素。常规的乳化油污水为水包油型乳化液,所以亲水性膜对乳化油污水处理时具有抗污染能力更强、分离效果更佳的特点。动态膜技术作为

一种膜改性手段,可利用在非亲水的载体上形成的亲水性动态膜作为液体分离层,其在液体分离方面的应用越来越受到研究者的重视。 动态膜在油水乳化液分离方面研究的最早报道是在上世纪七十年代初期,研究者用 Union Carbide 开发的 ZrO2 动态膜(UCARSEP)超滤含油废水,发现透过液中含极少量的油,可以直接排放或再利用,浓缩的油可以循环或作燃料。 Cai 等用制备的 MnO2 动态膜处理硅藻土矿石废水和油精炼厂废水,发现动态膜性能稳定、浊度去除率高达 98%。 Zhao 等用三种材料 Mg(OH)2, Fe(OH)3, MnO2?2H2O 形成的动态膜来考察了操作参数等对动态膜制备的影响,实验表明油的去除率高达 98%,且达到排放标准。

废乳化油的破乳方法

废乳化油的破乳方法,主要有酸化法和聚化法两种。 酸化法就是往废乳化液中加入酸(如盐酸或硫酸)。 所加入的酸可利用工业废酸。 由于在目前的乳化液配方中,多数选用阴离子型乳化剂(如石油磺酸钠、磺化蓖麻油),所以遇到酸就会破坏,乳化生成相应的有机酸,使油水分离,而酸中氢离子的引入,也有助于破乳的过程。 酸的用量是待处理乳化液重量的0.2%,浓度为37%; 如果采用废酸时,则酸的用量应适当加大。 聚化法就是在废乳化油中添加盐类电解质(如0.4%氯化钙)和凝聚剂(如0.2%明矾),以达到乳化液破乳的目的。酸化法的优点是油质较好,成本低廉,水质也好,水质中含油量一般在20mg/L以下,化学耗氧量(COD)值也比其它破乳方法低;其缺点是沉渣较多。聚化法的优点是投药量少,一般工厂均有条件使用,但油质较差。 针对难处理乳化油破乳过程中存在的问题,通过对现有油水分离技术的总结和各种破乳方案的比较,提出了微波破乳—离心分离的新工艺。该工艺处理沉降罐中间层难处理乳化油技术指标优越,可有效解决该部分液压支架乳化油的破乳问题。 通过对现有离心机特点的分析,提出了适用于油、水、渣分离的BKD-1000三相立式离心机的设计方案,该机具有分离区整体旋转的特点,流体获得了较高的离心加速度。 微波破乳器的试验室模拟试验表明,采用微波破乳—离心分离工艺处理模拟乳化油,可使模拟乳化油油水有效分离,油中含水率由50.0%降至5.51%, 油的回收率达到98.33%。BKD-1000三相立式离心机的工业试验表明, 处理油田干化池含油污水可使油中含水率降至3.56%,油的回收率达到85.26%,排渣浓度达到62.18%,达到了现场提出的工业试验要求。

QSH1020 1418-2013破乳

Q/SH1020 1418-2013 代替 Q/SH1020 1418-2008原油破乳剂通用技术条件 2013-07–05 发布 2013-07–15 实施

Q/SH1020 1418—2013 前 言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替Q/SH1020 1418—2008《原油破乳剂通用技术条件》。 本标准与Q/SH1020 1418—2008相比,除编辑性修改外主要技术变化如下: ——删除“脱水率”技术要求中“含聚原油”要求; ——增加“有机氯含量”技术要求; ——修改了“闭口闪点”试验方法; ——修改了 7.3.4“样品溶液配制”; ——针对特稠油破乳剂脱水率试验温度进行了补充。 本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位:胜利油田分公司技术检测中心。 本标准主要起草人:曹金林、张 娜、杜灿敏、周海刚、何 留、徐英彪、刘红霞、孙凤梅。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ——Q/SL 1418—1999、Q/SH1020 1418—2004、Q/SH1020 1418—2008; ——Q/SL 1419—1999。 I

Q/SH1020 1418—2013 原油破乳剂通用技术条件 1 范围 本标准规定了原油破乳剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及HSE要求。 本标准适用于原油破乳剂的采购和质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法) GB/T 6678—2003 化工产品采样总则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 21615 危险品 易燃液体闭杯闪点试验方法 SY/T 5329—2012 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法 SY/T 5402 石油含水量的测定 电脱法 Q/SH1020 2093 油田化学剂中有机氯含量测定方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 轻质原油 本标准中的轻质原油是指脱水原油 20 ℃密度ρ≤865 kg/m 3 的原油。 3.2 中质原油 本标准中的中质原油是指脱水原油 20 ℃密度为865 kg/m 3 <ρ< 916 kg/m 3 的原油。 3.3 重质原油 本标准中的重质原油是指脱水原油 20 ℃密度ρ≥916 kg/m 3 的原油。 4 技术要求 原油破乳剂应符合表l 的技术要求。 1

破乳化原因分析

汽轮机油破乳化度超标的原因分析及处理|| 全科论文中心-职称论文| 毕业论文|免费论文|各学科专业论文 PH计(酸度计)2008-07-04 08:55:41 阅读19 评论0 字号:大中小 (拉克玛依电厂新疆拉克玛依834008) 摘要:着重分析汽轮机油破乳化性能劣化的原因,并针对劣化的汽轮机油进行试验添加破乳化剂等处理,最终使劣化的汽轮机油乳化性能合格,不仅收到较好的经济效益,而且为劣化油处理积累了宝贵的经验 关键词:汽轮机油破乳化性能油品乳化破乳化剂 火力发电厂的汽轮机润滑油作为汽轮发电机组润滑与调速系统的工作介质,在生产检修使用的各个环节都存在着外界表面活性物质的侵入的可能,长期在高温剧烈搅拌下的情况下运行,以及油品的老化磨损水汽的泄漏等原因,产生劣化产物,从而引起油品的乳化汽轮机油一旦乳化,不但失去润滑和冷却散热等作用,而且给设备带来极大的危害我厂作为火力发电厂,在2005-2006年中发现汽轮机油破乳性能劣化的现象 1 汽轮机油破乳化性能劣化的原因 由于油品乳化对机组影响较大其乳化的机理如下油品发生乳化必须具备三个条件:油中含有与油不互溶的物质(如水);含有能降低油水界面张力的表面活性物质;高速循环流动或搅拌这三个条件很容易被运行汽轮机油满足 一般认为油中存在超标的水分是破乳化性能劣化的主要原因,对汽轮机油水分正常但破乳化性能超标,感到不可理解实际上,水分的存在主要是给破乳化性能劣化提供了条件,并不是破乳化性能劣化的根本原因,表面活性物质的存在才是引起汽轮机油破乳化度不合格的关键因素表面活性物质是一种两亲分子,具有亲油和亲水的性质,在汽轮机油中混入了水份和表面活性物质后,表面活性物质会显蓍降低油水界面的张力,并富集在油的界面层,在有水分存在,且受到循环流动高速搅拌的情况下,便发生乳化此时,表面活性物质吸附在油水两相界面上,以亲油亲水基团使油和水连接,使水滴可以稳定地分散于油中,使油水不易分离 当然,过量水分的存在会加速油品抗氧剂的损失,增加金属的腐蚀,加速油品的劣化,从而使得油品破乳化性能下降例如我厂#12机,当测油品中水分为5444ppm时,其破乳化度为24min;但在后期,通过过滤除去大部分水分,油中水分含量为46ppm时,其破乳化度却上升为130min 2 我厂油品乳化情况介绍 2.1 2005年9月5日,检查发现#12机油品乳化不透明,油中含有大量乳状水,但此时油的破乳化度仍合格,并接近新油标准一个月后分析发现:破乳化时间超标准虽经昼夜滤油处理,油中的乳状水分基本被滤除,油品也基本呈透明状态,但由于油质劣化,油品的破乳化时间超标准2006年元月24日,进行了破乳化剂的添加,效果良好;但当#3燃机故障时长达三个月的静置后,油品的破乳化时间再次超标,于5月18日再次添加破乳化剂 2.2 在2006年2月,进行正常的油质全分析时发现:#7#10机汽轮机油破乳化时间超标,分别是:105min89min,其它指标均在合格范围内,且油品外状透明,无乳状水,进行水分含量测定,发现油品的水分含量也不大同年5月的油质全分析时,发现#9机汽轮机油也发生了同样的问题3 油品乳化原因分析 3.1 #12机油品乳化的主要原因 油系统中由于泄漏进入了大量的水分;油箱设计容积过小,油的循环倍速过高,使得油品没有足够的时间沉降;同时前期加入的新油破乳化时间本身就不合格,为20min这三种因素同时存在,

废乳化液的处理

电凝聚法处理乳化液废水的应用 摘要:比较了化学法与电化学法处理乳化液污水的特点。采用电脉冲电源技术进行了实际应用,结果表明电脉冲凝聚技术在乳化液污水处理取得了良好的处理效果,同时减少了能源的消耗和电极的极化。 关键词:乳化液水处理污水含油污处理电凝聚法 一、乳化液废水处理工艺 (一)废水水量、水质、排放标准。 (二)乳化液污水处理。 1、乳化液污水的处理方法。乳化液污水属于含油污水类型。对不同形态的油采取不同的方法,重点是乳化油的处理,同时除去化学添加剂、cod等。 ①可浮油:油珠颗粒较大,一般大于15μm,通常大部分以浮油形式存在,以连续相的油膜漂浮于水面而能被撇除,主要采用隔油池去除。 ②分散油:粒经在1~15μm的微小油珠悬浮分散于水相中,不稳定,静置一段时间,可聚集成较大的油珠转化为可浮油,也可能在自然和机械作用下转化为乳化油。 ③乳化油:由于表面活性剂的存在,油在水中呈乳液状,易形成o/w型乳化微粒,粒径小于1μm,表面常常覆盖一层带负电荷的双电层,体系较稳定,不易上浮于水面。必须经过破乳后才能够处理。 目前,乳化液污水处理方面,一是化学药剂法(药剂破乳)工艺过程为:加药(破乳) →沉降→过滤或加药(破乳)→气浮→过滤法。化学药剂法具有工艺成熟、可靠的特点。实际应用方面也取得了较好效果。但是从节约能源和合理化使用资源及操作管理的角度看,化学药剂破乳法不同程度地存在成本高、使用受局限、工艺过程复杂(如药剂的筛选、投加量、投加点、投加方式、现场的配置等)操作不便等不足之处。特别是近年来乳化液产品的稳定性得到很大提高,采用化学药剂法破乳一是时间长,二是用药量大,三是难以找到合适的破乳剂等问题时常出现。电化学方法治理污水具有无需添加(或少量添加)氧化剂、絮凝剂等化学药品;水质适应范围宽,并能够处理复杂的一般方法难以处理的污水;设备体积小,占地面积少,操作简便灵活等优点。但电化学方法存在着能耗大、阳极钝化、成本高等缺点。限制了电化学方法在污水处理中应用。 2、脉冲电化学法处理乳化液废水。 近年来国内外大力开展电化学技术在废水处理方面的应用理论和技术的研究已在很多领域取得突破性进展。本文主要介绍一种电化学处理废水的新方法——脉冲法处理废水,该方法应用了脉冲电源技术,克服了恒压电化学法的弱点。具有高效率、低功耗、铁耗小、电极不易极化等优点。

破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究

破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究 [摘要]:本文内容为破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究。根据乳化液废水主要添加成分为阴离子表面活性剂的特性,选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂,对选用的乳化液废水通过调整CPAM投加量、搅拌速度和反应时间,以COD、含油率、悬浮物(SS)去除率作为乳化液破乳效果评价指标,最终确定CPAM投加量0.25g/L,在150r/min搅拌下,反应10min,此时,COD、含油率、SS,去除率分别为75.37%,97.04%、100%,油类、SS和投加的破乳剂以黑色团状粘性油泥形式去除,油水分离方便、快捷、高效。油泥热值高达35992kj/kg,高于原煤热值(20934kj/kg),可作为替代性燃料使用。并用其他厂家不同乳化液废水进行破乳验证实验,结果表明CPAM作为乳化液废水破乳剂具有一定的普适性。 乳化液废水主要来自切削、研磨、锻造等金属加工行业,一般呈碱性,具有有机物、含油量、杂质和悬浮物含量高的特点,是一种高浓度难处理废水,若不能有效处理必将对环境和人类健康造成很大的危害[1]。破乳是乳化液废水处理的关键步骤,目前的主流破乳方法可分为物理法、化学法[2]。物理法主要是通过调节温度(热处理、冷冻与解冻)、借用外力(重力、离心、震动、膜技术、超声波及电磁技术等)破坏乳化液的油水界面实现油水分离,物理法破乳一般所需时间长或能耗高。化学破乳法是通过投加化学药剂改变油水界面的性质或强度来实现破乳,一般化学破乳对破乳剂的选择性较强,一般破乳后的废水中需要增加后续气浮、混凝等技术进一步去除破乳后废水中的油类或悬浮物。本研究从乳化液废水快速破乳出发,以化学破乳为基础,选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂[3],考察其破乳效果及影响因素。 1、实验部分 1.1各指标分析方法 pH采用pHS-3C精密pH计测定,COD分析采用快速密闭催化消解法,含油率测定采用重量法,悬浮物(SS)测定采用重量法,热值测定采用5E-C5500测定。 1.2乳化液废水水质

油墨乳化原因

1 胶印油墨产生乳化的原因 油墨主要由树脂、矿油及颜料组成。其中的树脂主要是松香和植物油改性的酚醛树脂,另外也使用石油树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂。常用的颜料包括偶氮色淀型的红色颜料、双偶氮型的黄色颜料、酞菁蓝及炭黑。胶印油墨还含有填料和助剂。 油墨在印刷时有一个与印刷药水(润版液)直接接触的过程,此时油墨中的极性物质由于亲水会导致油墨产生乳化。这些极性物质来自油墨各组分中的极性基团,即树脂、颜料、填料及助剂中的酯键、醚键、酰胺键,各种氨基、酸根及其盐等。胶印油墨的水墨平衡性(俗称抗乳化性、抗水性)在很大程度上会影响印刷质量。胶印油墨的过度乳化会给印刷带来实地密度降低、网点扩大、油墨流动性变差、转移性变差、堆版、浮赃等毛病。如何控制油墨乳化率,一直是胶版印刷行业普遍关心的问题。 2 胶印油墨各组分乳化作用分析 胶印油墨所使用的矿油是非极性物质,不易导致油墨乳化;胶印油墨所使用的树脂不可避免的含有酯键和醚键,具有一定的亲水作用,会导致油墨一定程度的乳化;胶印油墨所使用的填料,例如碳酸钙,是强极性物质,极易导致油墨乳化,但填料在制备过程中已经过亲油处理,亲水性有所降低:胶印油墨中所使用的助剂,例如催干剂、抗结皮剂等等,都是极性物质,也极易导致油墨乳化,但它们在油墨中的用量毕竟有限。相对而言,在胶印油墨的各组分中,有机颜料导致油墨乳化的可能性较大,这不仅是因为有机颜料分子中还有极性

基团,而且颜料在水相中制备,制备过程还添加各种表面活性剂,这些极性物质的存在都能导致胶印油墨的乳化。 胶印油墨所使用的红色颜料一般为偶氮色淀颜料,例如PR57、PR53、PR49等。这些颜料实际上都是有机酸的金属盐(钙盐、钡盐等),具有很强的极性,另外,在颜料的合成过程中还会大量的使用松香皂,然后通过添加金属盐溶液(例如氯化钙、氯化钡)的形式使松香沉淀。大量松香酸盐的存在会使颜料极性明显增加,这种极性是导致油墨乳化的重要因素。 胶印油墨经常使用的黄色颜料一般为双偶氮颜料,如PY12,其分子结构是对称的,理论上对外不显示极性;胶印油墨所使用的蓝色颜料,一般为酞菁蓝PB15:3,其分子结构也是对称的,理论上对外也不显示极性。在PY12和PB15:3的合成过程中,表面活性剂以及酸、碱、盐的使用不可避免,而这些物质无法通过水洗完全去除。另外,由于水中含有钙、镁等金属离子(水的硬度越高,钙、镁离子的含量就越高),这些物质在颜料的干燥过程中都会残留下来,最终成为导致油墨乳化的因素之一。由于PYI2和PB15:3本身为非极性物质,所以相对而言,黄颜料和蓝颜料引起的乳化比红颜料轻微得多。胶印油墨使用的黑色颜料是炭黑,炭黑是无机颜料,本身是非极性的,但炭黑表面含有少量的羧基、醌基和酚羟基等极性基团,也能导致一定程度的乳化。由此可以看出,在四色版胶印油墨中红色油墨最容易乳化。要降低油墨的乳化值,首先要解决红色油墨的乳化问题。 3 目前降低油墨乳化植的常用方法

废乳化液处理

精心整理 废乳化液 机械制造工业中,金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用,乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂,是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了亚硝酸钠等。

2. 2.1 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质,进行乳化液废水的处理需经过二个步骤: 破乳剂油; (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多,有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法,现介绍如下 在乳化液中加入电解质,电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用,使乳化 液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用,从而破坏了乳化液油珠的水化层,中和了油珠

的电性,破坏了它的双电层结构,因而油珠失去了稳定性,产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ,其反应式如下: 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 -→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 -→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油

2-2 所示: 2.2 处理工艺流程选择及设备

图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图

上述处理工艺流程中存在以下问题 : a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高,一级气浮只能除去大部分油、SS、COD,残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标,因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重,造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。 b.气浮设备进气未设自控装置,靠人工调整,很难达到良好的气浮效果,工人操作难度大。

乳化油破乳及除油

污水的物理处理 -隔油和破乳 一、一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害 二、隔油池 三、乳化油及破乳方法 一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害 1.来源 含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外,还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。 石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。 石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。 固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水,主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。 2.状态 含油废水中的油类污染物,其比重一般都小于1,但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。 油通常有三种状态: (1)呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉,有些油滴就会慢慢浮升到水面上,这些油滴的粒径较大,可以依靠油水比重差而从水中分离出来,对于石油炼厂废水而言,这种状态的油一般占废水中含油量的60%~80%左右。 (2)呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴,即使静沉几小时,甚至更长时间,仍然悬浮在水中。这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来,这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜,阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用,乳化油即可转化为可浮油,这叫破乳。乳化油经过破乳之后,就能用沉淀法来分离。 (3)呈溶解状态的溶解油,油品在水中的溶解度非常低,通常只有几个毫克每升。 3.对环境的危害 油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。 油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分及肥料均不能渗入土中,破坏土层结构,不利于农作物的生长,甚至使农作物枯死。为此,我国在1985年颁布的“B5084—1985”农田灌溉水质标准”规定,在一、二类灌区对水质的要求,石油类含量均不得大于10mg/L。含油废水(特别是可浮油)排入水体后将在水面上产生油膜,阻碍大气中的氧向水体转移,使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。有资料表明,向水面排放一吨油品,即可形成5*106m2的油膜。 含油废水排人城市沟道,对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响,采用生物处理法时,一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L。 二、隔油池 1.隔油池的型式与构造 常用的隔油池有平流式与斜流式两种型式。 (图2-19)为典型的平流式隔油池。从图中可以看出,它与平流式沉淀池在构造上基本相同。 废水从池子的一端流人池子,以较低的水平流速(2~5mm/s)流经池子,流动过程中,密度小于水的油粒上升到水面,密度大于水的颗粒杂质沉于池底,水从池子的另一端流出。在

油包水型乳化液破乳方法研究现状及展望

第28卷 第2期2010年3月 石化技术与应用 Petr oche m ical Technol ogy&App licati on  Vol.28 No.2 Mar.2010 专论与综述(159~163) 油包水型乳化液破乳方法研究现状及展望 张贤明,吴峰平,陈彬,潘诗浪,王立存 (重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆400067) 摘要:主要针对油包水(W/O)型两相分散体系,从乳化液破乳方法的机理出发,综述了化学破乳法、生物破乳法和物理破乳法的最新发展以及所面临的主要问题。在此基础上,对W/O型乳化液破乳方法今后的研究发展方向提出了建议。 关键词:乳化液;油包水型乳化液;破乳方法;破乳机理;化学破乳;生物破乳;物理破乳 中图分类号:T Q314.255 文献标识码:A 文章编号:1009-0045(2010)02-0159-05 乳状液是一种或几种液体以液滴(微粒或液晶)形式分散在另一种与之互不相溶的液体中构成的具有相当稳定度的多相分散体系。由于它们外观往往呈乳状,故称为乳状液。分散相的液滴大小通常在10-7~10-5m。油水乳化液分为2种类型:一种是以油为分散相,水作为连续相,称为水包油型乳状液,以O/W型表示;另一种是以水为分散相,油作为连续相,称为油包水型乳状液,以W/O型表示。从热力学观点看,乳状液是不稳定体系,即使最稳定的乳状液其最终的平衡都应是两相分离,破乳是必然结果,只是存在方式和时间的差别而已[1]。 乳状液的存在造成大量的油品损失,特别是W/O型油品损失更为严重。为了回收油品,减少排放量,很多研究人员都致力于乳状液破乳研究。目前所研究出的方法多种多样,包括化学破乳法、生物破乳法和各种各样的物理破乳法。 1 化学破乳法① 化学破乳过程的实质是破乳剂渗入并黏附在乳化液滴的界面上取代天然乳化剂并破坏表面膜,膜内包覆的水珠被释放出来,并互相聚结形成大水滴,在重力的作用下沉降到底部,从而达到油水两相分离的目的。化学破乳剂最大的特点是专一性强,可以针对不同性质的乳化液,设计和合成不同结构的破乳剂,其中以非离子的聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物为主,并在此基础上进行改性,采用的方法主要有复配、扩链、交联、改头、换尾、加骨和接枝等。在这些方法中,复配及扩链取得了比较好的成果。 破乳剂复配是利用破乳剂之间的协同作用,将2种或2种以上的破乳剂进行复配。这种方法可以成倍地增加破乳剂的品种数量,因而成为开发高效破乳剂的方法之一。刘佐才等[2]针对胜利滨南一矿含水稠油,分别用10种单剂进行二元复配破乳实验,其复配比例均为1∶1,结果表明,这些复配破乳剂的脱水率均比单剂中脱水率最好的F341高;F341与其他破乳剂复配,有5组脱水率超过了90%。 在扩链方面,张志庆等[3]以酚胺树脂为起始剂,将合成的聚氧乙烯-聚氧丙烯二嵌段共聚物再用水溶性交联剂扩链得到一种低温高效、快速的破乳剂。同时进一步合成了具有不同相对分子质量和不同聚苯醚/聚氧化乙烯(PP O/PE O)组成比的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。结果发现该三嵌段共聚物的临界胶束浓度不是一个固定值而是一个范围,随着PP O/PEO组成比的增加,临界胶束浓度范围变宽。破乳实验表明,随着聚环氧乙烷含量的减 ①收稿日期:2009-08-15;修回日期:2009-12-05 基金项目:重庆市教委科技资助项目(KJ ZH08212; KJ080727;KJ090704)。 作者简介:张贤明(1955—),男,重庆人,研究员,硕导。主要从事工业废油资源综合利用研究。曾获国家科技进步二等奖1项,教育部科技进步一、二等奖3项,专利18项,发表论文100余篇。

废乳化液及处理

废乳化液 机械制造工业中,金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用,乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂,是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了亚硝酸钠等。 由于乳化剂都是表面活性剂,当它加入水中,使油与水的界面自由能大大降低,达到最低值,这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离,使油珠液滴带有电荷,而且还吸附了一层水分子固定着不动 , 形成水化离子膜,而水中的反离子又吸附再其外表周围,分为不动的吸附层和可动的扩散层 , 形成双电层 . 这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜,阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合,使油珠能够得以长期地稳定在水中 , 成为白色的乳化液。 配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间,有的甚至高达 10~11. 乳化液废水水质如表 1-1 所示:

2. 2.1 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质,进行乳化液废水的处理需经过二个步骤: 破乳剂油; (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多,有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法,现介绍如下 在乳化液中加入电解质,电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用,使乳化液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用,从而破坏了乳化液油珠的水化层,中和了油珠的电性,破坏了它的双电层结构,因而油珠失去了稳定性,产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ,其反应式如下: 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 -→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 -→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油 2R - SO 3 Na + CaCl 2 -→ [R - SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 ) 石油酸钠石油磺酸钙 加入混凝剂,则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中,应注意调整水的 pH 值 , 将 pH 值调整为 8.5 较好。 四种破乳方法比较见表 2-1 :

乳化液

近几年来,我国切削液生产发展较快,新产品不断推出,但归纳起来,它们的基本成分都是由油、水和各种化学添加剂配制而成。生产中常用的切削液有切削油、乳化液和水溶液三大类。切削油润滑和防锈性好,但冷却和清洗性较差,切削时在切削区会形成油雾,造成环境 污染,同时油资源消耗多,生产成本高。水基切削液的冷却和清洗性较好,但防锈性较差。乳化液具有一定的润滑性、冷却性、清洗性和防锈性,是目前生产中使用最广泛的一种切削液。但它的使用寿命短,废液多,排放时水质污染较严重,因此必须进行净化和废液回收处理。现就乳化液的组成及其净化方法,废液的回收处理,以及如何延长乳化液使用寿命等问题,介绍如下。 乳化液的组成及其净化方法 1.乳化液的组成 乳化液是用矿物油、乳化剂(如石油磺酸钠、磺化蓖麻油等)及添加剂预先配制好的 乳化油,加水稀释而成。因为油不溶于水,为了使两者混合,所以必须加入乳化剂。 乳化剂是一种表面活性剂,它的分子是由极性基团和非极性基团两部分组成。前者 亲水,可溶于水;后者亲油,可溶于油。把油在水中搅拌成细粒时,乳化剂分子能 定向地排列吸附在油水两界面上,把油和水连接起来,使分离的细粒不再因凝聚而 浮游在水中,成为浮浊液。乳化液中含乳化油少,即浓度低的(如浓度为3%~5%),冷却和清洗作用较好,适于粗加工和磨削;浓度高的(如浓度为10%~20%),润滑作 用较好,适于精加工(如拉削和铰孔等)。为了进一步提高乳化液的润滑性能,还可 加入一定量的氯、硫、磷等极压添加剂,配制成极压乳化液。 2.乳化液的净化方法 近几年来研究表明,如将切削液中的杂质(如碎屑、砂轮粉末等)从40μm降低到10μm,刀具耐用度可延长1~3倍。由于人们的肉眼看不见小于40μm的微粒,所以当切削 液中的杂质,尺寸小于20μm,常被人们所忽视,然而这些不可见的杂质对金属切削 加工有着不可低估的影响。在切削加工时,它们将进入到刀具前刀面与切屑以及刀 具后刀面与工件接触区的界面上,产生强烈摩擦,使切削温度增加,并使刀具耐用 度大大降低,同时使加工表面质量变差。因此,目前的研究认为,无论是精密加工, 还是在钻削、扩孔、铰孔和镗孔等普通加工中,为了提高刀具耐用度和可靠性,改 善零件加工质量,均应使用净化的切削液。此外,清洁的切削液还可防止微生物的 生长。乳化液的使用寿命短、易变质,与在乳化液中微生物的生长有重要关系。在 乳化液中微生物的繁殖十分惊人。乳化液含细菌量的标准是不超过1000个/mL,当 细菌繁殖到大于0.1×105~1×106个/mL时,乳化液就会变质发臭,并会污染周围环 境,使空气中含有硫化氢和二氧化碳等有害气体,影响工人健康。保持乳化液的清

润滑油乳化原因分析精选文档

润滑油乳化原因分析精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

润滑油乳化原因分析 机油形成乳状液必须具有三个必要条件:一是必须有互不相溶(或不完全相溶)的两种液体;二是两种混合液中应有乳化剂(能降低界面张力的表面活性剂)存在;三是要有形成乳化液的能量,如强烈的搅拌、循环、流动等。 水分、激烈搅拌、乳化剂,均能引起机油乳化。其中,水分的存在和激烈搅拌是产生乳化的主要原因。 1. 机油中水分的存在,会加速油质的老化及产生乳化;同时会与油中添加剂作用,促使其分解,导致设备锈蚀。因此找到机油中进水的主要原因也就是找到了油质乳化的主要原因,下面分析造成油中进水的主要原因,在工作实践中发现造成油中进水的主要原因有一下几个方面: a. 轴封径向间隙调整过大,轴封漏汽沿轴窜入轴承室,造成油中带水。机组检修时,为了避免在启动过程中高速转动的轴系因过临界转速振动或转子热膨胀而碰磨轴封尖齿。一般在调整轴封时增大了轴封间隙。在机组正常运行中影响了轴封的严密性,造成了轴封漏汽沿轴窜入轴承室,这是油中进水的根本原因。 b. 轴封齿倒伏,密封作用降低造成油中进水。在轴封径向间隙调整过程中,考虑转子膨胀及轴系振动不全面,使轴封径向间隙过小,令机组在启动过程中因转子膨胀与轴系振动造成轴封尖齿与转子碰磨,尖齿倒伏,密封作用降低,造成轴封漏汽,使水沿轴窜入轴承室。 c.轴封进汽联箱供汽压力过大,使轴封室成为正压,造成轴封漏气。 d.轴封抽汽器抽气压力不足,抽气管堵塞,造成负压不足,使水汽沿轴窜出,造成轴封漏汽。 e. 盘车齿轮或靠背轮转动鼓风的抽吸作用,造成轴承箱内局部负压,吸入蒸汽。另外主油箱排烟风机出力太大,使轴承室负压增大,使轴封漏汽,更易进入润滑油系统。 f. 汽缸结合面变形、密封不严密,造成水汽泄漏,进入轴承室,使油中带水。 g.运行参数异常导致冷油器冷却水侧压力高压油侧压力,并且冷油器泄漏。 2. 油中溶有空气,特别是在高温下,会加速油的氧化变质。空压机机运行中,因其油品气化变质而产生的环烷酸皂、胶体等物质都是乳化剂,使油更容易乳化。 3. 机油的乳化,与油品中的添加剂性能亦有关系。机油添加剂(如抗氧化剂和防锈剂),大都是具有一定表面活性的化合物或混合物。这些物质的分子结构中,一端是具有亲油性的非极性基团,另一端是具有一定表面活性的亲水性极性基团。虽然它们都溶解于油而不溶解于水,但在一定转速下极性基团对水就具有一定的亲合能力,增强了油水分离的难度,促进油质乳化。

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