Под коалесценцией понимают слияние частиц дисперсной фазы эмульсии, например нефтепродуктов, с полной ликвидацией первоначально разделяющей частицы межфазной поверхности. Это приводит к изменению фазово-дисперсного состояния и укрупнению капель исходной эмульсии. Система становится кинетически неустойчива и быстро расслаивается.[ ...]
Были предприняты попытки создать условия для межкапель-ной коалесценции эмульгированных веществ в свободном потоке жидкости с помощью различных гидродинамических насадок. Однако использование таких устройств и приемов неизбежно приводило к увеличению дисперсности эмульсии. Положительный эффект был получен только с винтовыми насадками, усовершенствование которых приводило к центрифугам или сепараторам. Но в этом случае правильнее говорить не о коалесценции, а о концентрировании эмульсий в центробежном поле.[ ...]
В практике подготовки нефти и воды применяют метод «промывки» эмульсии через слой жидкости, представленной дисперсной фазой (при обезвоживании нефти — через слой воды, при удалении нефтепродуктов из воды — через слой нефти). При этом предполагают, что при прохождении эмульсии через жидкий коа-лесцирующий фильтр (контактную массу) капли эмульгированных веществ коалесцируют в нем и выделяются из эмульсии. Как отмечено в работе [22], представление о механизме этого метода ошибочно и существенных положительных результатов он дать не может. Это связано с тем, что практически невозможно диспергировать вводимую эмульсию до размеров, близких к размерам эмульгированных капель дисперсной фазы. А вероятность коалесценции капелек, находящихся внутри струи, или отдельных крупных капель дисперсионной среды жидким фильтром крайне мала. Это было подтверждено и исследованиями при фильтровании водонефтяных эмульсий через слой нефтепродуктов. Положительные результаты, полученные некоторыми авторами, можно объяснить совершенствованием распределительных устройств в аппаратах, необходимым для реализации этого метода.[ ...]
Отличительные и весьма существенные особенности коалесцирующих фильтров — высокая эффективность разделения эмульсий н удельная производительность; устойчивость технологического процесса при значительных колебаниях концентрации нефтепродуктов и расхода сточных вод; простота изготовления, эксплуатации и автоматизации; длительный межрегенерационный период. Метод коалесценции можно отнести к регенеративным методам, так как в результате протекающих процессов эмульсия разделяется на две фазы, одна из которых представляет собой нефтепродукты. Утилизация этих нефтепродуктов может создать существенную дополнительную экономическую предпосылку в реализации этого метода.[ ...]
При разделении чистой двухфазной эмульсии с маловязкой дисперсной фазой коалесцирующий фильтр может работать неопределенно долго. В реальных условиях при очистке предварительно отстоенных сточных вод для коалесцирующих фильтров с гранулированной загрузкой требуется только профилактическая регенерация, частота которой зависит от наличия механических примесей, высоковязких и смолообразующих веществ. Но даже в этом случае межрегенерационный период может быть в десятки раз более длительным, чем при использовании обычного метода фильтрования.[ ...]
Наибольшее применение в практике разделения эмульсий метод коалесценции нашел в нефтяной промышленности [3, 35, 39] и на судах морского флота для очистки нефтесодержащих сточных вод, а также на заключительной стадии экстракционных процессов в химической промышленности [31] и при обезвоживании топливных материалов на транспорте.[ ...]
Попытки использования эффекта коалесценции эмульгированных нефтепродуктов при очистке сточных вод предпринимали еще в 40-х годах, когда для интенсификации работы нефтеловушек и повышения качества очистки воды в них устраивали фильтры-деэмульгаторы. В качестве материала загрузки фильтров использовали шлак, клинкерный щебень и фарфоровые кольца. Кроме того, исследовали возможность применения для этих целей ракушечника, кирпичного щебня, пропитанного нефтью или парафином, и других материалов. Однако при большей их коалесцирующей способности они оказались неудобными в эксплуатации — быстро забивались механическими примесями и нефтепродуктами. Регенерация фильтра была крайне затруднительна. В результате такие фильтры-деэмульгаторы дальнейшего применения не нашли.[ ...]
С появлением полимерных материалов на основе углеводородных соединений коалесцирующие фильтры получают все большее распространение при очистке сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, а также льяльных и балластных вод на судах и нефтеперевалочных базах.[ ...]
Разработано множество конструкций коалесцирующих фильтров для различных условий их эксплуатации. Рассмотрим наиболее характерные из них.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Напорный отстойник с коалесциру-ющим фильтром и полочным блоком |
 |
| Коалесцирующий фильтр-отстойник |
 |
| Горизонтальный коалесцирующий фильтр фирмы «Дегремон» (Франция) |
 |
| Фазы коалесценции (а) и диспергирования (б) нефтепродуктов в объеме гранулированной загрузки (цифры-—номера кадров) |
 |
| Расчетная схема к определению сопротивления при приближении сферической капли к межфазной поверхности |
 |
| Графики зависимости эффекта коалесценции Эк нефтепродуктов на гранулированном (1) и дробленом (2, 3) полиэтилене от скорости фильтрования и и размеров частиц (мм) |
 |
| Технологическая схема модульной коалесцирующей установки |
 |