【技术实现步骤摘要】
本专利属于油水乳液非均相分离领域，具体涉及一种板式电极和颗粒电极共同产生非均匀电场驱动油水乳液两相破乳分离的方法。
技术介绍
1、油水乳液大量产生于石油开采及冶炼、化工精馏、冶金、食品、制药等行业以及人类日常生活排放的污水中，这些油水乳液不仅会快速的污染水源、土壤和大气，造成生态环境的严重破坏，而且还浪费了大量的原油等油类资源和清洁水资源，特别是这些油水乳液中还含有大量的其他有毒有害物质，一旦发生泄漏和外排，所引起的后果不堪设想。因此，对油水乳液进行合理有效的破乳分离环保处置，不仅可以回收油类和水资源，而且还可以避免其对生态环境和生命健康造成威胁。
2、油水乳液的破乳方法主要有化学法、物理法和生物法三大类。在这些技术手段中，电场法作为目前物理破乳方法中极具发展前景的分离手段，以其工艺设备简单、无二次污染、绿色、无药剂添加等优势而受到了广泛的研究和应用。目前，油水乳液的电破乳应用中，所用到的电极形式主要有平行板电极、环形电极、柱状矩阵电极等，这些电极往往由于正负极之间的距离较大，而使得电场效果大打折扣。同时，所产生的均匀电场和非均匀电场也只是集中在电极表面附近，很难使得高场强覆盖到整个破乳器空间内，使得分散相液滴不能充分的在破乳器内发生接触、震荡、迁移、碰撞、聚结等效果，导致最终的破乳分离效果不明显。在电破乳器内填充导电颗粒作为一极来施加破乳电场的形式虽然能够将电场分散到整个破乳器空间内，但是电场强度高的区域还是集中在导电颗粒表面附近，因此分散相液滴的运动行为及效果也没有被增强。因此，如何将高场强分散到整个破乳器空间内
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为进一步增强电场技术对油水乳液的破乳分离效果，提出了一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，该方法通过将板式电极与导电颗粒电极结合起来构建新的电极结构形式，从而产生新型的非均匀电场分布形式。该方法可以避免单纯板式电极造成的电场强度减小的问题，又克服了导电颗粒电极高电势分布区域少和集中的缺点。该方法所产生的电场能够在电破乳器整个空间内产生高电势的场强分布，可以全方位、多点、整体的驱动油水乳液中的分散相液滴在板式电极和颗粒电极间、以及颗粒电极之间快速、高效的产生极化、迁移、震荡、相互接触碰撞等作用，促使乳液分散相液滴发生快速、高效的合并、聚结和吸附等行为，最终极大的提高油水乳液两相的破乳分离效果。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，将导电的颗粒物质填充于破乳器中排列的若干板状电极之间，电极板和填充的导电颗粒物质共同形成电极结构。电极板相互连接与电源输出的一端连接形成一极，板间堆积的导电颗粒物质相互连接与电源输出的另一端相连接形成另外一极。板状电极与填充的颗粒电极之间相互绝缘，板状电极和导电颗粒电极共同使破乳器空间内形成非均匀电场。油水乳液通过破乳器的乳液入口进入到破乳器中，乳液流经板式电极和导电颗粒电极间的空间时，在非均匀电场的作用下乳液中分散相液滴在电极板和导电颗粒之间、以及导电颗粒和导电颗粒之间发生极化、迁移、震荡、相互接触碰撞等作用，促使乳液分散相液滴发生快速、高效的合并、聚结和吸附等行为，导致乳液快速破乳和油水乳液两相的高效分离。破乳分离后的油水两相分别从油相出口和水相出口排出并收集。
4、进一步，所述的板式电极表面为平面型、波纹型、v型、u型、w型等形状中的一种或多种。
5、进一步，所述的板式电极形状为矩形、圆形、三角形、多边形等形状规则和不规则的可导电板材中的一种或多种。
6、进一步，所述的板式电极为开孔和不开孔的可导电板材，开孔形状为规则和不规则形状。
7、进一步，所述的板式电极表面为有凹槽和无凹槽的可导电板材。
8、进一步，所述的板式电极为表面有凸起和无凸起的可导电板材。
9、进一步，所述的板式电极为表面有涂层和无涂层的导电板材。
10、进一步，所述的板式电极为实心和空心的导电板材。
11、进一步，所述的板式电极为表面改性和表面无改性处理的导电板材。
12、进一步，所述的板式电极材料为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛、钨、铅、镍、合金、不锈钢以及非金属导体。
13、进一步，所述的板式电极厚度为0.01mm~500mm，板式电极间间距为0.06mm~665mm。
14、进一步，所述的导电颗粒物质材料为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛、钨、铅、镍、合金、不锈钢以及非金属导体材料中的一种或多种。
15、进一步，所述的导电颗粒物质为圆柱体、球体、多面体形状规则和不规则的颗粒、粉末或者丝状物质中的一种或多种。
16、进一步，所述的导电的颗粒物质为实心和空心结构中的一种或两种。
17、进一步，所述的导电颗粒物质为表面无改性和表面改性的可导电物质。
18、进一步，所述的导电颗粒物质特征尺寸为0.01mm~865mm。
19、进一步，所述的电源在板式电极和导电颗粒电极施加的电场为直流电场、交流电场、脉冲电场和交变电场中的一种或多种。
20、进一步，所述的油水乳液为水包油型乳状液、油包水型乳状液、水包油包水型乳状液、油包水包油型乳状液、多重乳状液、微乳状液中的一种或多种。
21、本专利技术的有益效果在于：
22、1）在电场方面，导电颗粒面向板式电极之间产生的特殊分布形式的非均匀电场，能够将导电颗粒单独作用时只集中在导电颗粒表面产生的高场强区域拉伸到板式电极附近以及整个破乳器空间内，使得高场强分布区域在电破乳器内更加的广泛和均匀，从而能够对破乳器内的更多分散相颗粒产生电场作用。
23、2）对油水乳液中的分散相液滴来说，板式电极和导电颗粒电极共同在破乳器内产生的高场强电场能够对分散相液滴在板式电极和颗粒电极间、以及颗粒电极之间快速、高效的产生极化、迁移、震荡、相互接触碰撞等作用，促使乳液分散相液滴发生快速、高效的合并、聚结和吸附等行为，最终极大的提高油水乳液两相的破乳分离效果。
24、3）本专利技术方法能够使油水乳液电破乳器内的空间电场分布更加合理高效，并且条件简单，易于实现操作，设备工艺也简洁方便，成本低、优势十分明显，能够快速、高效的实现油水乳液的两相破乳分离，特别适用于原油采出液的破乳脱水等工业应用场景，具有很高的应用前景和价值。
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1.一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：将导电的颗粒物质填充于破乳器中排列的若干板状电极之间，电极板和填充的导电颗粒物质共同形成电极结构；电极板相互连接与电源输出的一端连接形成一极，板间堆积的导电颗粒物质相互连接与电源输出的另一端相连接形成另外一极；板状电极与填充的颗粒电极之间相互绝缘；板状电极和导电颗粒电极共同使破乳器空间内形成非均匀电场；油水乳液通过破乳器的乳液入口进入到破乳器中，乳液流经板式电极和导电颗粒电极间的空间时，在非均匀电场的作用下乳液中分散相液滴在电极板和导电颗粒之间、导电颗粒和导电颗粒之间发生极化、迁移、震荡、相互接触碰撞等作用，促使乳液分散相液滴发生快速、高效的合并、聚结和吸附等行为，导致乳液快速破乳和油水乳液两相的高效分离；破乳分离后的油水两相分别从油相出口和水相出口排出并收集。
2.根据权利要求1所述的一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：所述的板式电极表面形状为平面、波纹、V型、U型、W型等形状中的一种或多种；所述的板式电极形状为矩形、圆形、三角形、多边形等形状规则和不规则
3. 根据权利要求1所述的一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：所述的导电颗粒物质材料为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛、钨、铅、镍、合金、不锈钢 以及非金属导体材料中的一种或多种；所述的导电颗粒物质为圆柱体、球体、多面体形状规则和不规则的颗粒、粉末或者丝状物质中的一种或多种；所述的导电的颗粒物质为实心和空心结构中的一种或两种；所述的导电颗粒物质为表面无改性和表面改性的可导电物质；所述的导电颗粒物质特征尺寸为0.01mm~865mm。
4.根据权利要求1所述的一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：所述的电源在板式电极和导电颗粒电极施加的电场为直流电场、交流电场、脉冲电场和交变电场中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：所述的油水乳液为水包油型乳状液、油包水型乳状液、水包油包水型乳状液、油包水包油型乳状液、多重乳状液、微乳状液中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：将导电的颗粒物质填充于破乳器中排列的若干板状电极之间，电极板和填充的导电颗粒物质共同形成电极结构；电极板相互连接与电源输出的一端连接形成一极，板间堆积的导电颗粒物质相互连接与电源输出的另一端相连接形成另外一极；板状电极与填充的颗粒电极之间相互绝缘；板状电极和导电颗粒电极共同使破乳器空间内形成非均匀电场；油水乳液通过破乳器的乳液入口进入到破乳器中，乳液流经板式电极和导电颗粒电极间的空间时，在非均匀电场的作用下乳液中分散相液滴在电极板和导电颗粒之间、导电颗粒和导电颗粒之间发生极化、迁移、震荡、相互接触碰撞等作用，促使乳液分散相液滴发生快速、高效的合并、聚结和吸附等行为，导致乳液快速破乳和油水乳液两相的高效分离；破乳分离后的油水两相分别从油相出口和水相出口排出并收集。
2.根据权利要求1所述的一种板式电极间填充导电颗粒的非均匀电场油水乳液破乳分离方法，其特征在于：所述的板式电极表面形状为平面、波纹、v型、u型、w型等形状中的一种或多种；所述的板式电极形状为矩形、圆形、三角形、多边形等形状规则和不规则的可导电板材中的一种或多种；所述的板式电极为开孔和不开孔的可导电板材，开孔形状为规则和不规则形状；所述的板式电极表面为有凹槽和无凹槽的可导电板材；所述的板式电极为表面有凸起和无凸起的可导电板材；所述的板式电极为表面有涂层和无涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：任博平，李欢，陈凌，欧阳平，龚海峰，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：
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