CN1131297C

CN1131297C - 一种高压静电破乳的方法及其专用设备

Info

Publication number: CN1131297C
Application number: CN 99126365
Authority: CN
Inventors: 李昕; 李小丹; 栾金义
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petrochemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petrochemical Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2003-12-17
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: CN1300814A

Abstract

本发明提供了一种高压静电乳化液膜破乳的方法及其专用设备，所述的方法通过电极在高压静电场下尖端放电，产生瞬间密集微电流的方法进行破乳。本发明所述的方法其破出油相含水率小于5%，油相经处理后可以重新使用；与现有的破乳技术相比，其破乳效率更高，破乳的速度也大大加快。

Description

一种高压静电破乳的方法及其专用设备

本发明涉及一种破乳的方法及其专用设备，具体的说，本发明涉及一种利用高压静电破乳的方法及其专用设备。

乳液型液膜在浓缩萃取某种物质后，需要经过破乳才能将油相和水相中的有价物质回收，以便重复使用。

中国专利CN85102026A公开了一种高压高频脉冲互换波破乳器。该破乳器由高压高频脉冲互换波发生器和破乳器组成，使用容量为500-1000PF、耐压为20KV的电容器。当电容器充电产生脉冲时，电极间隙处放电产生高频衰减波，脉冲与衰减波相互变换产生高压高频脉冲互换波。该专利技术可以用于W/O型乳状液破乳，其中包括液膜分离工程破乳以及石油破乳脱水。但该专利存在的问题是所需设备及操作比较复杂，并且需要特定的电容器，其电极也由银、钨或镀铂的银等贵金属制成，其成本较高，这就使该项技术的推广应用受到了很大的限制。

中国专利CN88200107U公开了一种新型高压静电破乳器电极。该电极为绝缘电极，中间为铜板，外面为聚偏氟乙烯或聚氟乙烯组成的绝缘层，电极板在破乳器内平行排列，电极板之间的距离均匀或不均匀分布，用于油包水乳状液破乳。该专利技术存在的问题是破乳器中的电极板容易被击穿，容易发生短路。而且由于使用绝缘电极，该绝缘电极的制作比较困难，该专利技术也未能在工业上大规模应用。

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提供一种高压静电乳化液膜破乳的方法，本发明所述的方法通过电极在高压静电场下尖端放电，产生瞬间密集微电流的方法进行破乳。本发明所述的方法其破出油相含水率小于5％，油相经处理后可以重新使用。与现有的破乳技术相比，利用本发明的方法进行破乳，其破乳效率更高，破乳的速度也大大加快。

本发明的目的之二在于提供一种应用前述方法的专用设备，所述的设备其电极材料廉价易得，电极无须特殊加工，适用于大规模工业应用。本发明所述的设备通过尖端放电，产生瞬间密集微电流的方法进行破乳，避免了现有电极可能发生击穿短路的现象。

下面对本发明进行详细描述：

本发明的高压静电破乳方法由以下两个步骤组成：

(1)水相破出阶段

(2)油相澄清阶段

其中水相破出阶段中，破乳器电极中的阴极与高压静电发生器的阴极虚接，在空气中放电。放电的结果使乳液中的水相和油相分离，得到水相，并可以将水相重新回收利用。水相破出阶段的时间为10-45分钟。

其中油相澄清阶段中，破乳器电极中的阴极与高压静电发生器的阴极直接连接。油相澄清阶段的时间为10-45分钟。

本发明所述的破乳方法当使用的破乳器高为30厘米，直径为2厘米时，破乳器的破乳速度可以达到2升/小时-4升/小时。

本发明所述的高压静电发生器为常规市售的静电发生器，其高压波形为正弦波。高压静电的电压范围为50000伏-100000伏。在所述的电压范围内，可以成功的在空气中放电，产生电火花，并在破乳器电极的两极之间产生较为密集的瞬间微电流。该微电流破坏了乳液的稳定状态，使乳化液膜中的水相和油相分开。

在分出的水相和油相之间还有第三相过渡层。在重力作用下，由于密度不同第三相过渡层会分为上、中、下三段。上段可以连续形成中上层油层，下段可以形成中下层水层，待其比较稳定，并与水层或油层融合时，可以分出回收利用。中间的第三相过渡层在稳定之后保持一定的量，而不再变化。

应用本发明所述的破乳方法的专用设备为高压静电破乳器。

图1为本发明所述水相破出阶段破乳器的示意图。

图2为本发明所述油相澄清阶段破乳器的示意图。

本发明所述的破乳器1为底部有一锥体的圆柱体，其中破乳器1的高与破乳器1的直径之比为30∶1-5∶1，优选为15∶1或10∶1。

破乳器中的电极阳极2和电极阴极3为非绝缘电极，可以采用普通易得的金属，如金属铁、钢、铜、钛、银或上述金属的合金。

其中破乳器1内的电极阳极2一端与静电发生器6中的静电发生器阳极4相连接，电极阳极2的另一端置于液面下；两极间距与破乳器高之比为1∶10-1∶5；破乳器1内电极阴极3的一端置于乳液液面下，该端至破乳器底部的距离与破乳器高之比为1∶10-1∶6；电极阴极3的另一端在破乳的水相破出阶段与静电发生器6中的静电发生器阴极5虚接，在空气中放电；前述的电极阴极3的另一端在破乳的油相澄清阶段与静电发生器阴极5直接连接。

本发明所述的破乳器1内的电极阳极2与电极阴极3在实际应用中可以改变其在破乳器1中的位置。

本发明所述的破乳器1中的电极阳极2和电极阴极3相对一端的形状均为细圆柱状，所述的形状使电极阳极2和电极阴极3在破乳的水相破出阶段产生尖端放电效应，有利于水相破出过程的迅速完成。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明所述的破乳器的电极采用廉价的、普通易得的非绝缘电极，这就使破乳器的成本大幅降低。

2.本发明所述的破乳方法通过采用在空气中放电，形成密集的瞬间微电流，使乳液的破出过程迅速完成，大大提高了破乳的效率和破乳的速度。

3.与现有技术相比，本发明所述的方法无须使用价格较为昂贵的电容器，而直接使破乳器电极与高压静电发生器相连接，降低了破乳的成本。

实施例

液膜萃取含硝基酚废水后的乳液破乳。

乳状液膜组成以重量比计如下：

表面活性剂(聚氨类)在油相中的含量为1％，

煤油在油相中的含量为99％，

水相中NaOH浓度为2％，

乳液中油相与水相之比R_oi为2∶1；

在如下制乳条件下：搅拌机的转速10000rpm，乳化时间3分钟制得乳液，并与含硝基酚废水混合搅拌，静置分离后，得到萃取后的乳液。

将萃取后的乳状液进行破乳，破乳条件如下：破乳器高为30厘米，破乳器的直径为2厘米，破乳电压为60000伏；电极阴极浸入液面下的一端与破乳器底部的距离为3厘米，电极的两极间距为5厘米；水相破出阶段的破乳时间为25分钟，油相澄清阶段的破乳时间为25分钟；破乳速度为4升/小时。

所得油相含水率小于5％，可以用于重新制乳，硝基酚富集于水相。

Claims

1.一种高压静电破乳方法，其特征在于，所述的方法由以下两个步骤组成：(1)水相破出阶段(2)油相澄清阶段

在水相破出阶段中，破乳器[1]中的电极阴极[3]与高压静电发生器的阴极[5]虚接，在空气中放电；在油相澄清阶段中，破乳器[1]中的电极阴极[3]与高压静电发生器的阴极[5]直接连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水相破出阶段的时间为10-45分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的油相澄清阶段的时间为10-45分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高压静电发生器的电压为50000伏-100000伏。

5.一种使用权利要求1所述方法的破乳器，其特征在于，所述的破乳器[1]为底部有一锥体的圆柱体，其中的电极阳极[2]和电极阴极[3]为非绝缘电极；破乳器[1]的高与破乳器[1]的直径之比为30∶1-5∶1；两极间距与破乳器高之比为1∶10-1∶5；

破乳器[1]内电极阴极[3]的置于乳液液面下的一端至破乳器底部的距离与破乳器高之比为1∶10-1∶6。

6.根据权利要求5所述的破乳器，其特征在于，所述的破乳器[1]的高与破乳器[1]的直径之比为15∶1。

7.根据权利要求5所述的破乳器，其特征在于，所述的破乳器[1]的高与破乳器[1]的直径之比为10∶1。

8.根据权利要求5所述的破乳器，其特征在于，所述的电极阴极[2]和电极阴极[3]为金属铁、钢、铜、钛、银或上述金属的合金。