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论文采用高频脉冲电场、直流电场和交流电场对模拟W/O型乳状液进行破乳脱水实验,借助显微成像系统全面考察液珠在电场中的动态变化过程,旨在对水滴在不同电场中的聚结规律进行分析。
对于直流和交流电场,为了获取两个重要特性参数一电场强度和电场作用时间一对破乳脱水效果的影响规律,将含水百分之九的白油的W/O型乳状液进行了破乳脱水实验,考察了水滴直径和油样含水量与这两个参数的关系。结果发现:水滴的平均直径和最大平均直径在低电压下随时间的延长而缓慢增大,6min后逐渐趋于定值。当场强增大到4000V/cm后,水滴粒径在2min内增长到最大值,然后因出现电分散现象而快速下降。场强越大,水滴直径增长和下降的速度越快。
总体来说两种电场中特性参数的变化规律基本相同。场强越大,脱水开始的越早,脱水效率也越高。对于绝缘电极,交流电场效率高于直流电场。就脱水效率而言,电场中存在一个最佳时间T。
对于高频脉冲电场,由于脱水速度非常快,所以只考察了脱水率与场强、脉冲频率、占空比和作用时间四个参数的关系。根据混合液的性质,在一定范围内尽可能的增大这几个参数可提高脱水效率。但要注意脉宽过大时会出现击穿现象。在脉冲电场中也存在最佳作用时间T。
最后将原油乳状液分别施加交流和直流电场进行破乳实验,通过显微成像系统观察分析发现:1.直流电场中乳状液液滴的聚结过程,在聚结初期,液滴聚结以碰撞聚结为主,而在聚结中后期以极化液滴沿电场方向排成链聚结为主。2.在交流电场中,由于电场力方向不断变化,水滴随之不断伸长、收缩,水滴间的聚合以震荡聚合为主。