CS227591A3 - Process for breaking emulsions - Google Patents

Process for breaking emulsions Download PDF

Info

Publication number
CS227591A3
CS227591A3 CS912275A CS227591A CS227591A3 CS 227591 A3 CS227591 A3 CS 227591A3 CS 912275 A CS912275 A CS 912275A CS 227591 A CS227591 A CS 227591A CS 227591 A3 CS227591 A3 CS 227591A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
field
alternating
voltage
emulsion
water
Prior art date
Application number
CS912275A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Harald Dipl Ing Swatek
Edgar Dipl Ing Ortmayr
Original Assignee
Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voest Alpine Ind Anlagen filed Critical Voest Alpine Ind Anlagen
Publication of CS227591A3 publication Critical patent/CS227591A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G33/00Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
    • C10G33/02Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with electrical or magnetic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06Separation of liquids from each other by electricity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

··? · L-jřjgs^^^S^^šíjSí^·’ -iÍ”y.y^ii'V—·Χχ< >.- ; ' jřáá^se. ? rsžS^.-x.-SřA *··? --Gs ^ ^ ^ ^-----------------------;;;;;; is heated. ? rsžS ^ .- x.-SAA *

Způsob $<f štěpení emulsiEmulsion splitting method

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu štěpení emulsí typu olej vevodě nebo voda v oleji s použitím elektrického pole, kterése vytváří v prostoru mezi elektricky vzájemně izolovanými elektrodami.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for splitting oil-in-water emulsions or water-in-oil using an electric field that is generated in the space between electrically insulated electrodes.

Dosavadní stav techniky K vločkováni, srážení, aglomeraci nebo koagulaci rozpuš-těných, koloidně‘rozptýlených, suspendovaných nebo emulgovanýchsložek je známa řada zyů.?eb-ř. u z.řízení. V AT-PS 38> 235 bylonapříklad navrženo použití ultrazvukových vln v ozvučovacímtanku. Z U3-IJS 582029 jo známo použití mikrovln ke štěpeníemulsí. Také použití elektrické energie pro rozpad emulsí by-lo navrženo v různých provedeních. V různých formách bylo pou-žito ů systémů kapalina-kapalina koalescenčního urychlovacíhoúčinku elektrických polí. Při použití takových polí se používají izolované elektro-dy, aby se potlačily vedlejší jevy, zvláště elektrolytické^úka-'zy“a*při*použití"elektrických polí'existuje’zprávidla*kritičká‘’síla pole, nad níž nastává okamžitá koalescence, to je rozpademulse. Použitelná síla pole je ale omezena přirozenou vlast-ností použité emulse a je.známo, že stejnosměrná pole mají kromě menší koalescenČní účinnost a mohou toho nastat nežádoucí . elektrolytické jevy. Z tohoto.důvodu byla přednostně použita 2 •.^ř^SKwSiHíWírJř*' 'BACKGROUND OF THE INVENTION A number of compounds are known for flocculation, precipitation, agglomeration or coagulation of dissolved, colloidal, suspended, or emulsified components. u. For example, the use of ultrasonic waves in a baffle board has been proposed in AT-PS 38 > 235. U3-IJS 582029 discloses the use of microwaves for cleavage of emulsions. Also, the use of electrical energy for the disintegration of emulsions has been proposed in various embodiments. In various forms, liquid-liquid coalescence accelerating systems of electric fields have been used. When using such fields, isolated electrodes are used to suppress side effects, especially electrolytic effects, and when using "electric fields, there is a" critical "message field, over which immediate coalescence occurs, However, the usable field strength is limited by the inherent nature of the emulsion used, and it is known that DC fields have, in addition to less coalescence, efficacy and undesirable electrolytic phenomena may occur. ^ SKwSiHíWírJř * ''

^ίΐ^Λ'ί·»^’ -•f*37*'-*>W'7 yijizyjp.VFv fjXi" střídavá napětová pole. V DE-OS 3709^56 bylo navrženo použitívysokonapěíových polí s pravoúhlým průběhem impulsů. Maximumkoalescěnční efektivnosti bylo přitom pozorováno u nízkýchfrekvencí 60 Hz, přičemž u střídavých elektrických polí kapič-ky vody uzavřené v oleji se značně polarizovaly a proto silnědeformovaly. V těch místech, kde jsou kapičky olej - voda blíz-ko, mohou nastat výboje ve'formě blesků, nebo se značně zvýšíteplota a použití střídavých elektrických polí je opět spojeno 5 řadou nežádoucích doprovodných efektů, které vedou k tomu._ že štěpný výtěžek není reprodukovatelný a probíhají dodatečnéchemické nebo chemicko-fyzikální reakce, které vedou ke ztrátěreagencií a/nebo k rušivým vedlejším produktům, V případech efektivního oddělení fáze., při použití elektrických střídavýchenergií polí. je většinou štěpná, výtěžnost-v..porovnání. s použitou rela--tivně—malá v-Elektrickým-střídavým-poiem—se—polarizace—a“tím_-------- také deformace. částic stále.mění. a rozpadu emulse brání pře-krývající jevy. Relativně vysoká použitá energie vede k ohře-vu a přináší nebezpečí překročení průrazného napětí.[0005] DE-OS 3709-56 has been proposed to use high-voltage fields with a rectangular pulse waveform. it was observed at low frequencies of 60 Hz, and in the alternating electric fields the water droplets enclosed in the oil were highly polarized and therefore strongly deformed, and where the oil-water droplets are close to, lightning discharges may occur; the temperature is considerably increased and the use of alternating electric fields is again coupled by a series of undesirable side effects which result in the cleavage yield not being reproducible, and additional chemical or chemical-physical reactions that lead to loss of activity and / or interfering by-products, In cases of effective phase separation, when using alternating field energy, it is mostly fissile, v těžnost-v..porovnání. used rela - tively small-in-the electric-AC-to-poiem-and-polarization "by _-------- also deformation. particles still. and the breakdown of the emulsion prevents overlapping phenomena. The relatively high energy used leads to heating and risks breaking the breakdown voltage.

Podstat a_vynálezuThe essence and the invention

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob štěpení emulsí typuolej ve vodě nebo voda v oleji s použitím elektrického polepodle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přikládánímstejnosměrného napětového pole se polarizuje emulse a na konti-nuální stejnosměrné napěťové pole je superponováno střídavé pole. - ýif>·. ·-The above-mentioned drawbacks are eliminated by the process of breaking water-in-water or water-in-oil emulsions using an electric method according to the invention, wherein the application of the DC voltage field polarizes the emulsion and the alternating field is superimposed on the continuous DC voltage field. - ýif> ·. · -

- 3 - Cílem vynálezu je vytvořit způsob, u kterého se nasazenímrelativně nízké energie dosáhne reprodukovatelného štěpení emul-sí nejen typu olej ve vodě, ale i typu voda v oleji, jakož i 'í smíšených forem.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process in which reproducibly low energy is obtained by deploying relatively low energy, not only oil-in-water emulsions, but also water-in-oil emulsions and mixed forms.

Provedení vynálezu Tím, že po celou dobu reakce je přítomno1 stejnosměrné na-pelové pole, vznikne základní polarizační stav, u kterého sevodní kapičky zorientují předem určeným způsobem,ale ještě dr-ží spolu povrchovým napětím. Protože ne.jméně jedna z elektrod,je použita jako izolovaná, neteče v kapalině proud a tím, žena stejnoměrné napělové pole je superponováno střídavé pole,může se dodat potřebná pohybová energie, která vede k sjedno-cení jedné z fází překonáním povrchového napětí a konečně keštěpení emulse. Energie střídavého pole nemusí přitom, jako; u známých způsobů měnit polarizaci nebo deformaci; částic vrytmu střídavého pole, takže ke.ztrátě účinnosti při změně po-larizace nedochází. Je možno použít podstatně méně energetic-kých střídavých polí, takže oteplení je značně menší a nemůže*ani dojít k překročení průrazného napětí. Superpozicí nebo-li překrytím střídavého pole je možno vytvořit v štěpné buňce sto-jatou vlnu, přičemž rozpadávající se kapičky emulse jsou tla-čeny do uzlů stojaté vlny, kde se jednotlivé fáze shromažďujía pochod probíhá podle jejich hustoty. 3 výhodou se v rámcizpůsobu podle vynálezu postupuje tak, že střídavé pole se vy-Embodiment of the Invention By providing a DC pole field throughout the reaction, a basic polarization state is created in which the downstream droplets orient in a predetermined manner, but still hold the surface tension together. Since not one of the electrodes is used as insulated, there is no current flowing in the liquid, and thus, a woman's uniform field of field is superimposed on an alternating field, the necessary kinetic energy can be supplied which leads to the unification of one of the phases by overcoming the surface tension and finally cleaving the emulsion. The alternating field energy does not have to do like this; in known methods to change polarization or deformation; so that the loss of efficacy does not occur when the polarization changes. Significantly fewer alternating energy fields can be used so that the temperature is considerably smaller and cannot exceed the breakdown voltage. The superposition or overlapping of the alternating field can produce a standing wave in the cleavage cell, the disintegrating droplets of the emulsion being pushed into the standing wave nodes where the individual phases are collected and the process proceeds according to their density. 3 advantageously proceeds in the frame according to the invention in such a way that the alternating field is

tváří přiložením střídavého napětí o frekvenci mezi 200 Hza 15kHz, zvláště 250 Hz. až 12 kHz, přičemž u. takové frekven-ce střídavého napětí, je možno dosáhnout vytvoření.. sto jatýchvln jednoduchou vzdáleností elektrod a tím optimálního odděle- ní fází..· . ' ,·face by applying an AC voltage of between 200 Hza to 15 kHz, especially 250 Hz. up to 12 kHz, whereby at an alternating voltage frequency, it is possible to achieve a simple single electrode distance and thus optimum phase separation. ', ·

Nejnižsí energetické spotřeby se dá dosáhnout při použi-tí způsobu podle, vynálezu tím, že vzdálenost elektrod a frek-vence střídavého pole se vybere vzájemně tak, abyse mezi elek-trodami vytvořila stojatá vlna, přičemž vstupní polarlzúv’--' duše íla íráty úo.i,ti střídavého pole se dá dosáhnout jedno-tek, že maximální síla střídavého pole se volí menší nežstejnosměrného napěťového pole.The lowest energy consumption can be achieved by using the method of the invention in that the distance of the electrodes and the frequency of the alternating field is selected so as to form a standing wave between the electrodes, with the input polarity 'soul' of the core being In the alternating field, one can achieve that the maximum AC field force is selected to have a smaller non-DC voltage field.

Vytvoření stojatých vln při použití stejnosměrného napě-ťového pole se superponovaným.střídavým pole je možné uskuteč-nit pomocí empiricky stanovených vzdáleností elektrod, přičemž " "·* *' vzdálenost dest-ičék musí vždy odpovídat násobku půívlny vv- ·'tvořeného mechanického kmitání v emulsi. Superponované stří-davé pole se vytváří prostým přiložením periodického střídavé- * ho napětí. Při použití střídavých napěťových polí bez současného po-užití stejnosměrného napěťového pole nebylo pozorováno vytvo-ření příznivých stojatých vln pro štěpení emulsí a současněje zapotřebí.při srovnání podstatně vyšší ‘energie, aby se do-sáhlo účinku urychlujícího koalescenci. - 5 -The formation of standing waves using a DC voltage field with a superimposed alternating field can be accomplished by empirically determined electrode distances, wherein the distance of the electrodes must always correspond to a multiple of the half-life of the mechanical vibration in emulsion. The superimposed alternating field is formed by simply applying a periodic alternating voltage. When using alternating voltage fields without the simultaneous use of a DC voltage field, the formation of favorable standing waves for breaking up the emulsions was not observed and at the same time significantly higher vyšší energy was needed to achieve a coalescing accelerating effect. - 5 -

_«/ S"·* '.”'-'C 'Ίΐϊ-' > * r : ...: .·>,-. - i -- '.-řu :.í- . ,. - '.. ;.·.ίϊ;~ ,.;t^ί-’ι· i. ».«·,', ·.«»£!* '»" -_ «/ S" · * '. "' - 'C' Ίΐϊ- '> * r: ...:. ·>, -. - i -'.-Řu: .í-.,. - '. .;. · .Ίϊ; ~,.; T ^ ί-'ι · i. ».« ·, ', ·. «» £! *' »" -

Pomocí způsobu podle vynálezu je možné při relativně krát-ké prodlevě v štěpném přístroji reprodukovatelně oddělitjednotlivé fáze. Příklad provedení vynálezuBy means of the process according to the invention, it is possible to reproducibly separate the individual phases at a relatively short delay in the fission apparatus. An embodiment of the invention

Emulse voda v oleji s objemovým poměrem asi 2 : 10 a Ob-sahem vody asi 22 váhových byla během 1 minuty vystavena stejnosměrnému napěťovému poli a superponovanému střídavému poli o frekvenci 10 kHz při vzdálenosti elektrod 5 mm.The water-in-oil emulsion with a volume ratio of about 2: 10 and a water content of about 22 weight was exposed to a DC voltage field and a superimposed 10 kHz AC field within 1 minute at an electrode gap of 5 mm.

Na výstupní straně byla zjištěna voda v oleji 0,5 váh. jako < horní hranice, přičemž štěpným reaktorem protékalo za hodinu 12 litrů emulse. .... r.. * --Ίι·« 11^1»On the exit side, water in oil was found to be 0.5 weight. as the upper limit, 12 liters of emulsion flowing per hour through the fission reactor. .... r .. * --Ίι · «11 ^ 1»

Claims (4)

mezi elektrodami vzájemně elektricky izolovanými y y z r a -přikládáním se Č e n ý tí m, že/” stejnosměrného napěťového pole/po- larizuje emulze a na kontinuální stejnosměrné napěťové< pole je superponováno střídavé pole. _2_._Způsob_ppd_le_nároku_l_. v y a č e ,n _ý t, í m, že.....stři- ' z davé pole se vytváří přiložením střídavého napětí o frek-venci mezi 200 Hz až 15 kHz, zvláště £50 Hz až 12 kHz.Between the electrodes electrically insulated with each other, the DC voltage field / polarizes the emulsion and an alternating field is superimposed on the continuous DC voltage field. Method ___of_the_production_. characterized in that ... the field is generated by applying an AC voltage of between 200 Hz and 15 kHz, in particular of £ 50 Hz to 12 kHz. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačený tím,že vzdálenost elektrod a střídavá frekvence pole ·, jsouvzájemně zvoleny tak, že mezi elektrodami vznikne stojatáMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the electrode spacing and the alternating frequency of the field are selected such that a standing electrode is formed between the electrodes. 4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3,-v y z n ačený tím,že maximální intenzita střídavého pole se volí menší nežintenzita pole stejnosměrného napěťového pole. -W..4. A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the maximum intensity of the alternating field is chosen to be less than the intensities of the DC voltage field. -W .. 5. Způsob podle některého nároků 1 až 4, vyznačenýtím, že střídavé pole se vytváří přiložením periodickéhostřídavého napětí. . '“y " 3\Oy^iZ 3212Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the alternating field is formed by applying a periodic alternating voltage. . '' Y "3 Oy ^ iZ 3212
CS912275A 1990-07-27 1991-07-22 Process for breaking emulsions CS227591A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0158390A AT395948B (en) 1990-07-27 1990-07-27 METHOD FOR SPLITING EMULSIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227591A3 true CS227591A3 (en) 1992-02-19

Family

ID=3516556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS912275A CS227591A3 (en) 1990-07-27 1991-07-22 Process for breaking emulsions

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0468954A3 (en)
AT (1) AT395948B (en)
CS (1) CS227591A3 (en)
FI (1) FI913580A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2457494B (en) 2008-02-15 2012-04-25 E2V Tech Uk Ltd RF heating of a dielectric fluid
ES2823734T3 (en) 2016-01-29 2021-05-10 Borealis Ag Methods for treating at least one emulsion by applying an electric field

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE688135C (en) * 1937-07-25 1940-02-13 Patentverwertung Process for electrical emulsion separation, in particular for dewatering oils
US4049535A (en) * 1975-12-22 1977-09-20 Petrolite Corporation Electrical treater with a.c-d.c. electrical fields
US4252631A (en) * 1980-01-09 1981-02-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrostatic coalescence system with independent AC and DC hydrophilic electrodes
US4308127A (en) * 1980-03-17 1981-12-29 Combustion Engineering, Inc. Separation of emulsions with electric field
GB2098498B (en) * 1980-10-27 1984-08-22 Secr Defence Separating particles from fluid
US4417971A (en) * 1981-11-30 1983-11-29 Combustion Engineering, Inc. Circuit for maintaining the strength of an electrostatic field generated in a fluid mixture of varying dielectric strength

Also Published As

Publication number Publication date
EP0468954A2 (en) 1992-01-29
ATA158390A (en) 1992-09-15
FI913580A (en) 1992-01-28
FI913580A0 (en) 1991-07-26
AT395948B (en) 1993-04-26
EP0468954A3 (en) 1992-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5681457A (en) Electrodynamic fluid treatment system
US4767515A (en) Surface area generation and droplet size control in solvent extraction systems utilizing high intensity electric fields
WO2006088674A2 (en) Multiple frequency electrostatic coalescence
JPS62262757A (en) Oil dehydration apparatus
BRPI0908263B1 (en) APPLIANCE FOR APPLYING ELECTROMAGNETIC ENERGY TO HEAT A DIELECTRIC FLUID, AND, METHOD FOR HEATING A DIELECTRIC FLUID THROUGH THE APPLICATION OF ELECTROMAGNETIC ENERGY
PL351182A1 (en) Electrostatic separator
WO2009114449A2 (en) Separating multiple components of a stream
CN108697950B (en) Method for separating at least one emulsion by applying an electric field and device for carrying out said method
CS227591A3 (en) Process for breaking emulsions
JPS60257863A (en) Device and method for separating dispersion liquid phase from continuous liquid phase by electrostatic aggregation
US1978509A (en) Process for magnetic separation of emulsions
Chang Cell fusion and cell poration by pulsed radio-frequency electric fields
Draxler et al. Design criteria for electrostatic deemulsifiers
NL8400539A (en) METHOD AND APPARATUS FOR BREAKING STABILIZED EMULSIONS, IN PARTICULAR OIL WATER EMULSIONS
EP0920349A1 (en) Electrostatic coalescence
EP4212483A1 (en) Method for treating waste water and waste water treatment plant
RU2174959C1 (en) Device protecting against scale formation
CN206529434U (en) A kind of efficient magnetoelectricity emulsion breaker
RU2174857C2 (en) Hydrocarbon liquid dehydration method
CN1131297C (en) Process for high-voltage electrostatic demulsifying and its dedicated equipment
GB2171031A (en) Electrostatic separation of liquid dispersions
CN104531205A (en) Microwave-enhanced static crude oil dehydration device
US20230279299A1 (en) Microwave assisted oil-water separator
RU2167692C1 (en) Method of dehydration of water-and-oil emulsion
SU749399A1 (en) Plant for breaking emulsion