2.4.4.Коалесценция на мембране
В работах авторов [54] был рассмотрен процесс коалесценции на самой мембране. На рисунке 2.4.4.1.изображен процесс коалесценции на мембране со временем. Капля может перейти от самой узкой части активной поры к ее расширению на поверхность, где вступает в контакт со смежной порой, далее две такие капли сливаются и распространяются по поверхности, создавая заново каплю гораздо большего диаметра, что приводит к явлению полидисперсности капелек.
Рис.2.4.4.1.
Схема мембранной коалесценции
Рис.2.4.4.2.Схема формирования двух капель двумя соседними порами
На рисунке 2.4.4.2. объяснен механизм формирования двух капель, исходя из оценки количества активных пор на радиусе dd / 2. Если nactive (dd / 2) < 2 , то есть имеется только одна активная пора, то слияния не образуется .Если nactive (dd / 2) ≥ 2, наличие по крайней мере двух активных пор, происходит слияние. [54]
2.5.Выводы
Как уже упоминалось выше, нефтепродукты относятся к наиболее опасным органическим загрязнениям водоемов. Обладая малой растворимостью в воде, они разлагаются естественным образом крайне медленно и находятся в сточных водах в разнообразных состояниях. Поэтому исходя из состояния нефтепродуктов необходимо подобрать более простой, но эффективный способ и средство очистки.На рисунке 2.5.1 представлены результаты исследования состояния нефтепродуктов в сточных водах и выбор метода очистки сточных вод. Области эффективного применения различных методов очистки характеризуются различием состояния нефтепродуктов в сточных водах
.
Рис.2.5.1 Выбор метода очистки сточных вод в зависимости от состояния нефтепродуктов
Но, исходя из полидисперсности нефтесодержащих сточных, использовать только один метод очистки для получения воды нужного качества не удается. Поэтому, очистка происходит в несколько стадий, избавляясь сначала от грубоэмульгированных частиц затем переходя к тонкоэмульгированным частицам.
3. Методическая часть
3.1. Описание экспериментальной установки
3.1.1.Общая схема установки
Технологическая схема лабораторной установки для разделения водо-маслянных эмульсий представлена на рисунке 3.1.1.1.
Рис. 3.1.1.1. Схема лабораторной установки: Е – емкость; Н – насос; МКА – мембранно-коалесцентный аппарат; М – манометр; Вр1-2 – вентиль регулирующий.
Исходная эмульсия из емкости Е подается насосом Н в мембранно-коалесцентный аппарат МКА. Емкость Е снабжена мешалкой для постоянного перемешивания водо-маслянной эмульсии, во избежание потери ею агрегативной устойчивости (дисперсности), что приведет к ее расслоению.
С помощью регулировочного вентиля Вр2 в мембраннокоалесцентном аппарате МКА создается давление, измеряемое манометром М. Для регулирования расхода исходной водо-маслянной эмульсии в лабораторной установке предусмотрена байпасирующая линия, расход которой регулируется вентилем Вр1.
В мембранно-коалесцентном аппарате МКА происходит разделение водо-маслянной эмульсии на два потока: очищенную воду (практически не содержащую масла) и концентрированный раствор. Оба потока возвращаются в исходную емкость Е. Также в лабораторной установке предусмотрен вентиль для отбора пробы.