Prinzip der Ultraschall-Demulgierung von Rohöl

Ultraschallwelle ist eine Art elastische mechanische Welle, die sich in einem Medium ausbreitet, das mechanische Vibrationen, Kavitation und thermische Effekte hat. Theoretische Herleitung und visuelle Experimente belegen, dass die Schallintensität der Ultraschalldemulgierung unterhalb der Kavitationsschwelle liegen muss. Daher nutzt die Ultraschall-Demulgierung von Rohöl hauptsächlich die mechanischen Vibrationen und thermischen Effekte von Ultraschall.

Wirkmechanismus

1. Die Vibration fördert die Kondensation von Wasser-„Partikeln“. Wenn Ultraschallwellen das Rohölmedium mit suspendierten Wasser-„Partikeln“ durchdringen, entstehen suspendierte Wasser-„Partikel“ und Rohöl

2. Gemeinsam vibrieren. Da Wasserpartikel unterschiedlicher Größe unterschiedliche relative Schwingungsgeschwindigkeiten haben, kollidieren und haften sie aneinander, erhöhen das Volumen und die Masse der Partikel und setzen sich schließlich ab und trennen sich.

3. Vibration kann Paraffin, Gummi, Asphalt und andere natürliche Emulgatoren in Rohöl gleichmäßig verteilen, ihre Löslichkeit erhöhen, die mechanische Festigkeit der Gesichtsmaske der Öl-Wasser-Grenzfläche verringern und die Sedimentation und Trennung der wässrigen Phase fördern. Thermische Wirkung reduziert die Festigkeit der Öl-Wasser-Gesichtsmaske und die Viskosität von Rohöl.

Einerseits erhöht die Grenzreibung die Temperatur an der Öl-Wasser-Grenze, was das Aufreißen der Grenzgesichtsmaske begünstigt.

Andererseits nimmt das Rohöl einen Teil der aus Schallenergie umgewandelten Wärmeenergie auf, was die Viskosität des Rohöls verringern kann, und fördert die Schwerkraftsedimentation und Trennung von Öl und Wasser von Wasser-"Partikeln".

Faktoren, die die Ultraschall-Demulgierung beeinflussen:

1. Es gibt viele Faktoren für die Ultraschalldemulgierung, wie Schallintensität, Ultraschallfrequenz, Bestrahlungszeit, Temperatur, Absetzzeit, Rohölviskosität usw.

2. Die Intensität und ihre Verteilung sind einer der wichtigen Faktoren, die die Ultraschall-Demulgierung beeinflussen. Die Schallintensität muss unterhalb der Kavitationsschwelle geregelt werden. Die für die Demulgierung erforderliche optimale Schallintensität ist aufgrund der großen Unterschiede in den Eigenschaften jedes Rohöls unterschiedlich.

3. Die Wellenfrequenz beeinflußt nur innerhalb eines bestimmten Größenbereichs die Entfernung des "Teilchens", das sich auf den Wellenbauch oder Wellenknoten zubewegt, und hat innerhalb eines bestimmten Größenbereichs keinen signifikanten Einfluß auf die Demulgierwirkung. Es wird theoretisch gefolgert, dass die Frequenz eine Wirkung auf die "Partikel"-Kondensation hat und dass die optimale Frequenz für Partikel zur Erzeugung von Kondensation unter der Wirkung von Schallwellen etwa 21 bis 25 kHz beträgt.

4. Emulgierung und Demulgierung sind eigentlich ein dynamischer Gleichgewichtsprozess. Durch Wahl der geeigneten Behandlungszeit kann die Emulsion gebrochen werden. Wenn jedoch die Ultraschallbehandlungszeit zu lang ist, kann die getrennte Öl-Wasser-Zweiphase emulgiert werden, um eine stabilere Emulsion zu bilden. Daher ist die Schallwellenabstrahlungszeit nicht umso länger, desto besser.

5. Der Einfluss der Demulgierung und Dehydratisierung von Rohöl ist offensichtlich. Der Massenanteil an Wasser nach Rohöldemulgierung nimmt mit steigender Temperatur ab, jedoch wird der abnehmende Bereich mit steigender Temperatur immer kleiner.