CN110038325A - 模块化破乳脱水试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模块化破乳脱水试验装置及方法，装置包括电场模块、旋流离心场模块和真空温度场模块，电场模块的进油口连接第一管路一端，第一管路另一端为乳化油入口；第一管路上设第二阀体；旋流离心场模块的进油口通过第二管路及第二管路上依次设有的第五、第四和第七阀体连接真空温度场模块的进油口；第二管路上第四和第七阀体间的管段通过第六阀体与第一管路上乳化油入口和第二阀体间的管段连接；电场模块的串联口通过第三阀体与第二管路上第五和第四阀体间的管段连接；旋流离心场模块的的串联口通过第八阀体与第二管路上第七阀体和真空温度场模块的进油口间的管段连接。本发明可进行单一物理场或多场联合破乳脱水试验和对应参数研究。

Description

模块化破乳脱水试验装置及方法

技术领域

本发明属一般的物理或化学的装置或方法技术领域，具体涉及一种模块化破乳脱水试验装置及方法。

背景技术

目前，关于W/O（油包水）型乳状液破乳脱水净化处理的方式很多，比如超声波罐式破乳、磁电场破乳、曝气旋流碰撞破乳、高压电场破乳、旋流离心场破乳以及真空温度场破乳等等，对应都有各自成套的处理设备。采用单一工艺方法对乳化油的破乳脱水处理效果有限，很难实现高效破乳脱水处理，所以，将两种及以上的工艺方法、设备通过串联或耦合集成，取得常规单一工艺难以达到的分离效果，是破乳脱水技术发展的一个方向。但是，工业化应用不能盲目实施，在进行工艺集成的工业应用之前，必须要对相关设备、 参数、效果进行系统匹配、试验验证和参数摸索，以明确对乳化油破乳脱水效率的影响。

本发明的目的就是为了提供一种可进行单一物理场、两种物理场串联以及三种物理场串联的乳化油破乳脱水试验系统和方法，以便于研究各单一物理场的系统参数以及多场联合系统的匹配参数对乳化油破乳脱水效率的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种模块化破乳脱水试验装置及方法，避免对电场、旋流离心场、真空温度场三种物理场破乳脱水时的单一系统参数以及多场联合系统参数匹配研究不便的问题，取得集成度高，使用简单方便的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

模块化破乳脱水试验装置，包括电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块，电场模块的进油口连接第一管路的一端，第一管路的另一端为待处理乳化油入口端；所述第一管路上设有第二阀体；

旋流离心场模块的进油口通过第二管路及所述第二管路上依次设有的第五阀体、第四阀体和第七阀体连接真空温度场模块的进油口；

第二管路上第四阀体和第七阀体之间的管段通过第六阀体与第一管路上待处理乳化油入口端和第二阀体之间的管段连接；

电场模块的串联口通过第三阀体与第二管路上第五阀体和第四阀体之间的管段连接；

旋流离心场模块的的串联口通过第八阀体与第二管路上第七阀体和真空温度场模块的进油口之间的管段连接。

本发明的模块化破乳脱水试验装置，将电场破乳设备、旋流离心场破乳设备以及真空温度场破乳设备作为模块单元有效的连接集成在一起，从第一管路的待处理乳化油入口端供入待处理的乳化油，通过控制装置上各阀体的不同开闭组合可进行单一的电场破乳脱水试验、旋流离心场脱水试验或真空温度场破乳脱水，也可以进行联合的电场串联旋流离心场的脱水试验、电场串联真空温度场的脱水试验、旋流离心场串联真空温度场的脱水试验或电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验，对应的进行单一物理场系统参数以及多场联合系统参数匹配的研究，本发明的集成连接方式简单巧妙，使用的连接管路少，仅通过装置上各阀体的不同开闭组合即可实现不同试验方式的对应研究，集成度高，操作简单方便。

进一步完善上述技术方案，旋流离心场模块的串联口与第八阀体之间还通过第九阀体与第二管路上第四阀体和第七阀体之间的管段连接；所述待处理乳化油入口端连接有第一阀体。

这样，通过控制装置上各阀体的不同开闭组合，还可以选择进行电场破乳脱水循环处理试验、旋流离心场脱水循环处理试验或电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验，经通过简单的变化，使可试验方式更多；循环试验可进一步提高试验参数研究与实际工业生产的适应性，便于将研究的试验参数更有效的应用于实际工业生产。

进一步地，所述电场模块包括电破乳器，电破乳器的入口连接油泵的出口，油泵的入口形成为所述电场模块的进油口，电破乳器的底部设有排水阀；电破乳器的出口连接缓冲罐，所述电场模块的串联口开设于所述缓冲罐上，所述缓冲罐上还设有排空阀。

这样，通过电场模块的具体构造，更好地保证实现循环处理试验和多场串联试验。

进一步地，所述旋流离心场模块包括单螺杆泵和旋流器，单螺杆泵的入口形成为所述旋流离心场模块的进油口，单螺杆泵的出口通过流量计连接旋流器的入口，单螺杆泵的出口还通过节流阀连接单螺杆泵的入口；旋流器的底流口连接底流罐，旋流器的溢流口连接溢流罐，底流罐和溢流罐上均设有排空阀，底流罐上还设有排水阀，溢流罐上设有排油阀，所述排水阀和排油阀形成为所述旋流离心场模块的的串联口。

这样，通过旋流离心场模块的具体构造，更好地保证实现循环处理试验和多场串联试验；因为油液会在单螺杆泵的作用下高速射入旋流器中，将单螺杆泵的出口通过一节流阀连接其入口，可用于调节单螺杆泵的输出流量，也可减低泵入旋流器的油液的压力；流量计的设置便于研究旋流器入口流速与旋流器破乳脱水效率的关系。

进一步地，所述真空温度场模块包括真空罐和真空泵，真空罐的入口形成为所述真空温度场模块的进油口，所述真空罐依次通过循环泵、加热器连接油液雾化器，所述油液雾化器设于真空罐的顶部并与真空罐内部连通；所述真空泵通过冷凝器连接于真空罐的顶部；所述真空罐还通过充气阀连接有干燥器；真空罐的出口依次通过排油泵、单向阀连接排空阀。

这样，真空罐中的油液在循环泵的作用下经加热器加热后，再经油液雾化器从真空罐内顶部向下喷射而出，形成带正压的油雾罩，阻止了真空罐内处理的油液泡沫的上升，避免油液泡沫被连接于真空罐顶部的真空泵吸入，就避免了真空泵在运行中喷油的现象，取得了自动消沫的效果；冷凝器和干燥器的使用，使处理中形成的水蒸气在真空泵的作用下被吸入冷凝器并经冷凝器排除。

进一步地，还包括配液罐，配液罐的出口依次通过粗滤器、所述第一阀体连接所述待处理乳化油入口端，配液罐的出口与粗滤器之间还设有一旁路，旁路上设有取样阀；配液罐内底部设有搅拌器，配液罐内侧壁上设有加热器。

这样，集成度更高，方便待处理乳化油的配置，并通过第一阀体控制待处理乳化油的供入，取样阀便于取样检测待处理的乳化油是否达到配置要求或进行试验的要求，通过加热器可使本装置能进一步研究加热对乳化油在各物理场中破乳脱水效果的影响。

进一步地，所述电破乳器、缓冲罐、溢流罐和底流罐上均设有排气阀。

这样，用于罐体排气泄压，保证使用安全。

本发明还涉及一种模块化破乳脱水试验方法，包括将电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块集成到一个装置上并通过管路和阀体连接；供入待处理乳化油，通过控制所述装置上各阀体的开闭可进行电场破乳脱水试验、旋流离心场脱水试验、真空温度场破乳脱水、电场串联旋流离心场的脱水试验、电场串联真空温度场的脱水试验、旋流离心场串联真空温度场的脱水试验或电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验。

进一步完善上述方法，本方法基于上述的模块化破乳脱水试验装置而进行，试验方法包括：

通过关闭第三阀体和第六阀体，打开第一阀体和第二阀体，启动油泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下进入电破乳器，进行电场破乳脱水试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体和第五阀体，启动单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下进入旋流器，进行旋流离心场脱水试验；

通过关闭第二阀体、第四阀体、第九阀体和第八阀体，打开第一阀体、第六阀体和第七阀体，启动真空泵，配液罐中配置好的乳化油在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行真空温度场脱水试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体和第五阀体，启动油泵、单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下进入旋流器，进行电场串联旋流离心场的脱水试验；

通过关闭第六阀体、第五阀体、第九阀体、第八阀体和缓冲罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体和第七阀体，启动油泵和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行电场串联真空温度场的脱水试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体、第五阀体、第八阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，启动单螺杆泵、旋流器和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下经旋流器后进入底流罐和溢流罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行旋流离心场串联真空温度场的脱水试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、第九阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体、第五阀体、第八阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，启动油泵、单螺杆泵、旋流器和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器后进入底流罐和溢流罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验。

进一步地，通过控制所述装置上各阀体的开闭还可以进行电场破乳脱水循环处理试验、旋流离心场脱水循环处理试验或电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验；

通过关闭第三阀体、第六阀体和缓冲罐的排空阀，打开第一阀体和第二阀体，启动油泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器处理后进入缓冲罐；然后关闭第五阀体、第七阀体、第九阀体和第一阀体，打开第三阀体、第四阀体和第六阀体，缓冲罐中的油液在油泵的作用下再次经电破乳器处理后进入缓冲罐，进行电场破乳脱水循环处理试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排水阀、溢流罐的排油阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体和第五阀体，启动单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐；然后关闭第六阀体和第八阀体，打开第九阀体，打开底流罐的排水阀和/或溢流罐的排油阀，对应的油液在单螺杆泵的作用下再次经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐，进行旋流离心场脱水循环处理试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排水阀、溢流罐的排油阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体和第五阀体，启动油泵、单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器处理后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐；然后关闭第七阀体、第八阀体和第一阀体，打开第六阀体和第九阀体，打开底流罐的排水阀和/或溢流罐的排油阀，对应的油液在油泵的作用下再次经电破乳器处理后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐，进行电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明将电场破乳设备、旋流离心场破乳设备以及真空温度场破乳设备作为模块单元有效的连接集成在一起，通过控制装置上各阀体的不同开闭组合可进行单一物理场破乳脱水或多场联合破乳脱水试验，避免了对电场、旋流离心场、真空温度场三种物理场破乳脱水时的单一系统参数以及多场联合系统参数匹配研究不便的问题。

2、本发明的集成连接方式简单巧妙，使用的连接管路少，方便维护维修，仅通过装置上各阀体的不同开闭组合即可实现不同试验方式的对应研究，集成度高，操作简单方便。

3、本发明的研究试验方式多，提高了试验参数研究与实际工业生产的适应性，便于将研究的试验参数更有效的应用于实际工业生产。

4、本发明的各模块的功能附件齐备，便于试验的实施。

附图说明

图1-本发明模块化破乳脱水试验装置的连接结构示意图；

其中，配液罐10，搅拌器11，加热器Ⅰ12，粗滤器Ⅰ13，取样阀14，

电破乳器21，排水阀Ⅰ211，缓冲罐22，油泵23，

单螺杆泵31，旋流器32，溢流罐33，排油阀331，底流罐34，排水阀Ⅱ341，流量计35，节流阀36，

真空罐41，循环泵42，加热器Ⅱ43，真空泵44，真空隔离阀441，充气阀Ⅰ442，冷凝器45，干燥器46，排油泵47，单向阀471，

排气阀50，排空阀60，

第一阀体1，第二阀体2，第三阀体3，第四阀体4，第五阀体5，第六阀体6，第七阀体7，第八阀体8，第九阀体9，第一三通101，第二三通102，第一四通111，第二四通112，第三四通113。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1，具体实施例的模块化破乳脱水试验装置，包括配液模块、电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块。

配液模块包括配液罐10，配液罐10内底部安装有搅拌器11，配液罐10内侧壁上安装有加热器Ⅰ12；配液罐10底部出口连接排液管路并经排液管路连接第一三通101，按排液方向，该排液管路上设有粗滤器Ⅰ13和第一阀体1，该排液管路上配液罐10出口与粗滤器Ⅰ13之间还设有一旁路，旁路上设有取样阀14。

电场模块包括油泵23、电破乳器21和缓冲罐22，油泵23的入口通过管路及管路上的第二阀体2与第一三通101连接，油泵23的出口与电破乳器21底部的入口相连，电破乳器21的底部还设置有排水阀Ⅰ211，电破乳器21顶部的出口与缓冲罐22相连，缓冲罐22底部设有排空阀60；缓冲罐22底部还通过管路与第一三通101相连，从缓冲罐22到第一三通101，此管路上依次设置有第三阀体3、第一四通111、第四阀体4、第二四通112和第六阀体6；电破乳器21顶部还设有排气阀50与压力表，缓冲罐22的顶部设有排气阀50。

旋流离心场模块包括单螺杆泵31、旋流器32、溢流罐33和底流罐34，单螺杆泵31的入口通过管路及管路上的第五阀体5连接第一四通111；单螺杆泵31的出口通过管路与旋流器32的两个入口相连，单螺杆泵31与旋流器32之间的管路上还设有流量计35与压力表，同时单螺杆泵31的出口经管路及管路上的节流阀36连接第一四通111；旋流器32的底流口经管路连接底流罐34，旋流器32的溢流口经管路及管路上的压力表连接溢流罐33，底流罐34与溢流罐33的顶部均设有排气阀50，底流罐34和溢流罐33的底部均设有排空阀60，底流罐34底部还通过管路及管路上的排水阀Ⅱ341连接第三四通113，溢流罐33底部还通过管路及管路上的排油阀331连接第三四通113；第三四通113还通过第九阀体9连接第二四通112。

真空温度场模块包括真空罐41、循环泵42、真空泵44和干燥器46，真空罐41的进油管路一端连接真空罐41的入口，另一端连接第二三通102；从第二三通102到真空罐41，真空罐41的进油管路上依次设有粗滤器Ⅱ、进油调节阀和进油电磁阀；循环泵42与真空罐41底部相连，然后经管路及管路上的加热器Ⅱ43与真空罐41顶部的油液雾化器（图中未示出）相连，油液雾化器与真空罐41内部连通，该管路上还设有压力表，加热器Ⅱ43还连接有温控仪；真空泵44通过管路及管路上的真空隔离阀441、冷凝器45与真空罐41顶部相连，该管路上真空罐41与真空隔离阀441之间还设有一旁路，旁路上设有充气阀Ⅰ442；干燥器46经充气阀Ⅱ与真空罐41相连；真空罐41顶部设有压力表，真空罐41底部的出口依次连接有排油泵47、单向阀471和排空阀60；第二三通102通过第七阀体7连接第二四通112，第二三通102通过第八阀体8连接第三四通113。

本发明还提供一种模块化破乳脱水试验方法，包括将电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块集成到一个装置上并通过管路和阀体连接；供入待处理乳化油，通过控制所述装置上各阀体的开闭可进行电场破乳脱水试验、旋流离心场脱水试验、真空温度场破乳脱水、电场串联旋流离心场的脱水试验、电场串联真空温度场的脱水试验、旋流离心场串联真空温度场的脱水试验或电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验。

本方法可基于上述的模块化破乳脱水试验装置而进行，利用搅拌器11在配液罐10中配置所需含水率的试验用乳化油，然后利用加热器Ⅰ12将配液罐10中的乳化油加热至所需温度，通过取样阀14可检测配置的乳化油是否满足试验要求，利用粗滤器Ⅰ13可滤除配液罐10中可能混入的固体杂质。下面介绍上述七种试验的具体操作，包括：

①电场破乳脱水试验：通过关闭第三阀体3和第六阀体6，打开第一阀体1和第二阀体2，启动油泵23，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下进入电破乳器21，进行电场破乳脱水试验；在电破乳器21内设置有电极单元，电极单元中各电极交替连接在高压脉冲电源的正负极上，从而在电破乳器21内形成高压脉冲电场，通过调节高压脉冲电源，可研究电场幅值与电场频率对乳化油破乳脱水的影响。油液从电破乳器21底部由下往上流动，通过高压脉冲电场处理后从电破乳器21顶部流出。电破乳罐顶部安装的压力表与排气阀50，可实时了解电破乳器21内的压力并及时排气。经电破乳器21处理后的油液通过管路流入缓冲罐22中，缓冲罐22顶部的排气阀50及时排气可防止罐内压力过大，缓冲罐22底部的排空阀60可用于取样检测，以便于了解破乳脱水效果，进而研究油液黏度、油液界面张力、油液含水率等参数对电场破乳脱水效率的影响。

②旋流离心场脱水试验：通过关闭第二阀体2、第七阀体7、第九阀体9、第三阀体3、底流罐34的排水阀Ⅱ341和溢流罐33的排油阀331，打开第一阀体1、第六阀体6、第四阀体4和第五阀体5，启动单螺杆泵31和旋流器32，配液罐10中配置好的乳化油在单螺杆泵31的作用下高速射入旋流器32，进行旋流离心场脱水试验；单螺杆泵31的入口与出口之间连接有节流阀36，可用于调节单螺杆泵31的输出流量；单螺杆泵31与旋流器32之间管路上的流量计35与压力表，可研究旋流器32入口流速对旋流器32破乳脱水效率的影响；经旋流器32处理后，乳化油中的水被分离出来，经旋流器32下部的底流口流入底流罐34中，分离的油液则经旋流器32上部的溢流口流入溢流罐33中。底流罐34和溢流罐33的排气阀50及时排气可防止罐体内压力过大；底流罐34和溢流罐33的排空阀60可用于取样检测，以便于了解破乳脱水效果，进而研究旋流器32入口流量、底流分率、入口含水率、水滴粒径等操作参数以及旋流器32的结构参数对油水分离效率的影响。

③真空温度场脱水试验：通过关闭第二阀体2、第四阀体4、第九阀体9和第八阀体8，打开第一阀体1、第六阀体6和第七阀体7，启动真空泵44，配液罐10中配置好的乳化油在真空罐41的负压作用下通过粗滤器Ⅱ、进油调节阀和进油电磁阀后进入真空罐41，进行真空温度场脱水试验；真空罐41中的油液再通过循环泵42作用进入加热器Ⅱ43，经温控仪控温加热后，再经油液雾化器从真空罐41内顶部向下喷射而出，形成带正压的油雾罩，阻止了真空罐41内的油液泡沫的上升，避免油液泡沫被连接于真空罐41顶部的真空泵44吸入，就避免了真空泵44在运行中喷油的现象，取得了自动消沫的效果；真空罐41内中部是高效分离塔，油液在高效分离塔中形成展开面积扩大数十倍以上的油膜，油膜在向下流动时伴有翻腾，使挥发表面不断更新，油液中的水分在负真空环境中沸腾而蒸凝，达到油水分离的目的；而冷凝器45和干燥器46的使用，使处理中形成的水蒸气在真空泵44的作用下被吸入冷凝器45并经冷凝器45排除；经真空分离后的油液沉入真空分离室下部，通过排油泵47的作用将分离后的油液从排空阀60排出，进行取样检测，进而研究真空度、油液温度等参数对油水分离效率的影响。

④电场串联旋流离心场的脱水试验：通过关闭第六阀体6、第四阀体4、缓冲罐22的排空阀60、底流罐34的排水阀Ⅱ341和溢流罐33的排油阀331，打开第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3和第五阀体5，启动油泵23、单螺杆泵31和旋流器32，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下经电破乳器21后进入缓冲罐22，再在单螺杆泵31的作用下进入旋流器32，进行电场串联旋流离心场的脱水试验；研究电场与旋流离心场联合条件下对油水分离效率的影响以及两模块之间的工作参数匹配关系，用以提高油水分离效率。

⑤电场串联真空温度场的脱水试验：通过关闭第六阀体6、第五阀体5、第九阀体9、第八阀体8和缓冲罐22的排空阀60，打开第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3、第四阀体4和第七阀体7，启动油泵23和真空泵44，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下经电破乳器21后进入缓冲罐22，再在真空罐41的负压作用下进入真空罐41，进行电场串联真空温度场的脱水试验；研究电场与真空温度场联合条件下对油水分离效率的影响以及两模块之间的工作参数匹配关系，用以提高油水分离效率。

⑥旋流离心场串联真空温度场的脱水试验：通过关闭第二阀体2、第七阀体7、第九阀体9、第三阀体3、底流罐34的排空阀60和溢流罐33的排空阀60，打开第一阀体1、第六阀体6、第四阀体4、第五阀体5、第八阀体8、底流罐34的排水阀Ⅱ341和溢流罐33的排油阀331，启动单螺杆泵31、旋流器32和真空泵44，配液罐10中配置好的乳化油在单螺杆泵31的作用下经旋流器32后进入底流罐34和溢流罐33，再在真空罐41的负压作用下进入真空罐41，进行旋流离心场串联真空温度场的脱水试验；研究旋流离心场与真空温度场联合条件下对油水分离效率的影响以及两模块之间的工作参数匹配关系，用以提高油水分离效率。

⑦电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验：通过关闭第六阀体6、第四阀体4、第九阀体9、缓冲罐22的排空阀60、底流罐34的排空阀60和溢流罐33的排空阀60，打开第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3、第五阀体5、第八阀体8、底流罐34的排水阀Ⅱ341和溢流罐33的排油阀331，启动油泵23、单螺杆泵31、旋流器32和真空泵44，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下经电破乳器21后进入缓冲罐22，再在单螺杆泵31的作用下经旋流器32后进入底流罐34和溢流罐33，再在真空罐41的负压作用下进入真空罐41，进行电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验；研究三场联合条件下对油水分离效率的影响以及三模块之间的工作参数匹配关系，用以提高油水分离效率。

通过控制所述装置上各阀体的开闭还可以进行电场破乳脱水循环处理试验、旋流离心场脱水循环处理试验或电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验。

⑧电场破乳脱水循环处理试验：通过关闭第三阀体3、第六阀体6和缓冲罐22的排空阀60，打开第一阀体1和第二阀体2，启动油泵23，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下经电破乳器21处理后进入缓冲罐22；然后关闭第五阀体5、第七阀体7、第九阀体9和第一阀体1，打开第三阀体3、第四阀体4和第六阀体6，缓冲罐22中的油液在油泵23的作用下再次经电破乳器21处理后进入缓冲罐22，进行电场破乳脱水循环处理试验。

⑨旋流离心场脱水循环处理试验：通过关闭第二阀体2、第七阀体7、第九阀体9、第三阀体3、底流罐34的排水阀Ⅱ341、溢流罐33的排油阀331、底流罐34的排空阀60和溢流罐33的排空阀60，打开第一阀体1、第六阀体6、第四阀体4和第五阀体5，启动单螺杆泵31和旋流器32，配液罐10中配置好的乳化油在单螺杆泵31的作用下经旋流器32处理后进入底流罐34和溢流罐33；然后关闭第六阀体6和第八阀体8，打开第九阀体9，打开底流罐34的排水阀Ⅱ341和/或溢流罐33的排油阀331，对应的油液在单螺杆泵31的作用下再次经旋流器32处理后进入底流罐34和溢流罐33，进行旋流离心场脱水循环处理试验。

⑩电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验：通过关闭第六阀体6、第四阀体4、缓冲罐22的排空阀60、底流罐34的排水阀Ⅱ341、溢流罐33的排油阀331、底流罐34的排空阀60和溢流罐33的排空阀60，打开第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3和第五阀体5，启动油泵23、单螺杆泵31和旋流器32，配液罐10中配置好的乳化油在油泵23的作用下经电破乳器21处理后进入缓冲罐22，再在单螺杆泵31的作用下经旋流器32处理后进入底流罐34和溢流罐33；然后关闭第七阀体7、第八阀体8和第一阀体1，打开第六阀体6和第九阀体9，打开底流罐34的排水阀Ⅱ341和/或溢流罐33的排油阀331，对应的油液在油泵23的作用下再次经电破乳器21处理后进入缓冲罐22，再在单螺杆泵31的作用下经旋流器32处理后进入底流罐34和溢流罐33，进行电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验。

所述的第一至第九阀体均为普通的截止阀。实施时，本发明中的三通及三通的三个接头外再通过管路对应连接阀体的结构，可以简化为三通阀，具体为T型三通阀，通过调节三通阀门同样能实现本发明方法中所需的油液流向切换。实施时，缓冲罐22、底流罐34和溢流罐33的底部也可以专门设置取样阀用于取样以避免排空阀流量较大不便于取样的问题。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.模块化破乳脱水试验装置，包括电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块，其特征在于：电场模块的进油口连接第一管路的一端，第一管路的另一端为待处理乳化油入口端；所述第一管路上设有第二阀体；

旋流离心场模块的进油口通过第二管路及所述第二管路上依次设有的第五阀体、第四阀体和第七阀体连接真空温度场模块的进油口；

第二管路上第四阀体和第七阀体之间的管段通过第六阀体与第一管路上待处理乳化油入口端和第二阀体之间的管段连接；

电场模块的串联口通过第三阀体与第二管路上第五阀体和第四阀体之间的管段连接；

旋流离心场模块的的串联口通过第八阀体与第二管路上第七阀体和真空温度场模块的进油口之间的管段连接。

2.根据权利要求1所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：旋流离心场模块的串联口与第八阀体之间还通过第九阀体与第二管路上第四阀体和第七阀体之间的管段连接；所述待处理乳化油入口端连接有第一阀体。

3.根据权利要求2所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：所述电场模块包括电破乳器，电破乳器的入口连接油泵的出口，油泵的入口形成为所述电场模块的进油口，电破乳器的底部设有排水阀；电破乳器的出口连接缓冲罐，所述电场模块的串联口开设于所述缓冲罐上，所述缓冲罐上还设有排空阀。

4.根据权利要求3所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：所述旋流离心场模块包括单螺杆泵和旋流器，单螺杆泵的入口形成为所述旋流离心场模块的进油口，单螺杆泵的出口通过流量计连接旋流器的入口，单螺杆泵的出口还通过节流阀连接单螺杆泵的入口；旋流器的底流口连接底流罐，旋流器的溢流口连接溢流罐，底流罐和溢流罐上均设有排空阀，底流罐上还设有排水阀，溢流罐上设有排油阀，所述排水阀和排油阀形成为所述旋流离心场模块的的串联口。

5.根据权利要求4所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：所述真空温度场模块包括真空罐和真空泵，真空罐的入口形成为所述真空温度场模块的进油口，所述真空罐依次通过循环泵、加热器连接油液雾化器，所述油液雾化器设于真空罐的顶部并与真空罐内部连通；所述真空泵通过冷凝器连接于真空罐的顶部；所述真空罐还通过充气阀连接有干燥器；真空罐的出口依次通过排油泵、单向阀连接排空阀。

6.根据权利要求5所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：还包括配液罐，配液罐的出口依次通过粗滤器、所述第一阀体连接所述待处理乳化油入口端，配液罐的出口与粗滤器之间还设有一旁路，旁路上设有取样阀；配液罐内底部设有搅拌器，配液罐内侧壁上设有加热器。

7.根据权利要求6所述模块化破乳脱水试验装置，其特征在于：所述电破乳器、缓冲罐、溢流罐和底流罐上均设有排气阀。

8.模块化破乳脱水试验方法，其特征在于：包括将电场模块、旋流离心场模块以及真空温度场模块集成到一个装置上并通过管路和阀体连接；供入待处理乳化油，通过控制所述装置上各阀体的开闭可进行电场破乳脱水试验、旋流离心场脱水试验、真空温度场破乳脱水、电场串联旋流离心场的脱水试验、电场串联真空温度场的脱水试验、旋流离心场串联真空温度场的脱水试验或电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验。

9.根据权利要求8所述模块化破乳脱水试验方法，其特征在于：所述装置为权利要求6或7所述的模块化破乳脱水试验装置，试验方法包括：

通过关闭第三阀体和第六阀体，打开第一阀体和第二阀体，启动油泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下进入电破乳器，进行电场破乳脱水试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体和第五阀体，启动单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下进入旋流器，进行旋流离心场脱水试验；

通过关闭第二阀体、第四阀体、第九阀体和第八阀体，打开第一阀体、第六阀体和第七阀体，启动真空泵，配液罐中配置好的乳化油在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行真空温度场脱水试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体和第五阀体，启动油泵、单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下进入旋流器，进行电场串联旋流离心场的脱水试验；

通过关闭第六阀体、第五阀体、第九阀体、第八阀体和缓冲罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体和第七阀体，启动油泵和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行电场串联真空温度场的脱水试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体、第五阀体、第八阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，启动单螺杆泵、旋流器和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下经旋流器后进入底流罐和溢流罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行旋流离心场串联真空温度场的脱水试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、第九阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体、第五阀体、第八阀体、底流罐的排水阀和溢流罐的排油阀，启动油泵、单螺杆泵、旋流器和真空泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器后进入底流罐和溢流罐，再在真空罐的负压作用下进入真空罐，进行电场串联旋流离心场再串联真空温度场的脱水试验。

10.根据权利要求9所述模块化破乳脱水试验方法，其特征在于：通过控制所述装置上各阀体的开闭还可以进行电场破乳脱水循环处理试验、旋流离心场脱水循环处理试验或电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验；

通过关闭第三阀体、第六阀体和缓冲罐的排空阀，打开第一阀体和第二阀体，启动油泵，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器处理后进入缓冲罐；然后关闭第五阀体、第七阀体、第九阀体和第一阀体，打开第三阀体、第四阀体和第六阀体，缓冲罐中的油液在油泵的作用下再次经电破乳器处理后进入缓冲罐，进行电场破乳脱水循环处理试验；

通过关闭第二阀体、第七阀体、第九阀体、第三阀体、底流罐的排水阀、溢流罐的排油阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第六阀体、第四阀体和第五阀体，启动单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐；然后关闭第六阀体和第八阀体，打开第九阀体，打开底流罐的排水阀和/或溢流罐的排油阀，对应的油液在单螺杆泵的作用下再次经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐，进行旋流离心场脱水循环处理试验；

通过关闭第六阀体、第四阀体、缓冲罐的排空阀、底流罐的排水阀、溢流罐的排油阀、底流罐的排空阀和溢流罐的排空阀，打开第一阀体、第二阀体、第三阀体和第五阀体，启动油泵、单螺杆泵和旋流器，配液罐中配置好的乳化油在油泵的作用下经电破乳器处理后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐；然后关闭第七阀体、第八阀体和第一阀体，打开第六阀体和第九阀体，打开底流罐的排水阀和/或溢流罐的排油阀，对应的油液在油泵的作用下再次经电破乳器处理后进入缓冲罐，再在单螺杆泵的作用下经旋流器处理后进入底流罐和溢流罐，进行电场串联旋流离心场的脱水循环处理试验。