[发明专利]一种超声波空化处理油泥砂的方法及装置

说明书

本发明涉及一种超声波空化处理油泥沙的方法，其特征在于实施步骤如下：（1）选择有效的超声波参数；（2）确定流体运动参数；（3）设计装置工况参数；（4）超声波空化处理油泥砂。一种超声波空化处理油泥沙装置；其特征在于：圆柱型罐体的顶部中心位置设有油水溢流孔；圆柱罐体上部距油水溢流孔下的外壁切向设置油泥沙浆入口管线；从圆柱罐体上部内壁油泥沙浆入口开始设置螺旋向下的油泥沙浆旋流导流槽；在圆柱罐体内下部的罐体内中间平面上，安置超低频率、超声波辐照方向向上、分区间可调的3kw‑8kw可调型超声波换能器；在圆柱罐体底部安装螺旋输送型搅拌器。

技术领域

本发明涉及一种净化处理系统，特别涉及一种超声波空化处理油泥砂的方法及装置。

背景技术

目前，在国内外使用物理热化学水洗法净化处理油泥沙的过程中，比较广泛的选择了超声波空化处理的技术，但是超声波空化处理不同性质油泥沙后的净泥沙含油率差别很大，无法达到﹝陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术﹞的要求。

造成这种现象的原因，主要在以下几个方面：

（1）现有的超声波处理油泥砂装置使用的超声波功率和声场强度基本上都是固定的，而且有使用超声波功率和声场强度越来越大的趋势,最大的超声波换能器单支功率已达40KW以上，声场强度超过20W/cm²。可是不同物性的油泥砂应该使用不同功率的超声波和声场强度进行空化处理，当使用的超声波声强太小时,水“粒子”的位移振幅较小,起不到破乳作用。使用的超声波功率过大，声强超过某一数值时，则会导致已经从泥砂颗粒上剥离的原油重新混掺并吸附在净泥砂颗粒上，造成处理后的净泥砂含油率无法达标。

（2）目前实际应用的超声波空化处理油泥砂的频率普遍在21KHz以上，这是因为超声波的定义是指震动频率在每秒钟20KHz以上的声波叫超声波。但是根据声学的基本原理：介质对声波的吸收系数与频率的平方成正比，超声波的频率越低，在水中的衰减越慢，破乳声场越均匀，在相同的声强条件下，相对低的频率可增大超声波破乳的有效辐照距离。所以为了提高超声波空化处理油泥沙的效率，需要选择人的听觉可以接受的10KHz-20KHz的超低频率超声波净化处理油泥砂。

（3）超声波处理油泥砂需要辐照一定的时间才能产生效果，为了让油泥砂颗粒在这段时间内保持接受超声波辐照，就要对油泥砂浆不停的进行搅拌，以防油泥砂颗粒下沉，这就造成从某一粒泥砂上剥离下的污油在上浮过程中吸附到另一粒已被剥离污油的泥砂颗粒上。

（4）在超声波空化处理油泥砂浆的有效时间内，为了防止净泥砂沉积，造成无法利用水混合外输，要对已处理干净的泥砂不停地进行搅拌，这就造成了干净的细泥颗粒上浮，重新与原油混合，使处理后的净泥砂含油率上升。

（5）已经从油泥沙颗粒上剥离的原油，即使已经上浮在液面，如果没有及时离开油泥砂浆，就会在对油泥砂浆进行搅拌的过程中，与被处理干净的净泥砂再次混合，从而造成处理后的净泥砂含油率不达标。

（6）为提高工效需要采用连续空化处理的工艺，可是在连续空化处理的工况下，机械搅拌无法将不同时间输入的油泥沙浆区分开来，使有的油泥沙颗粒超声波空化处理时间过长，有的油泥沙颗粒超声波空化处理时间过短，从而造成排出的净泥砂含油率很难稳定达标。

因此，提供一种超声波选择合理，空化处理高效，处理过程中油和泥砂分层清晰，能够方便的实现净泥砂浆与水混合外输的超声波空化处理油泥砂的方法及装置，已成为当前该领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波选择合理，空化处理高效可靠，油和泥砂分层清晰，在连续处理油泥砂的工况条件下，油能随时排出，净泥砂能够连续分层集聚，并方便的实现泥砂与水混合外输的超声波空化处理油泥砂的方法及装置。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种超声波空化处理油泥沙的方法，将油泥砂浆进行有效的超声波空化处理后外输，其特征在于实施步骤如下：