[发明专利]研究和评价节流孔板处分散相液滴特性变化的实验系统

说明书

本发明公开了一种研究和评价节流孔板处分散相液滴特性变化的实验系统，包括：不锈钢圆锥形收敛段底部设连续相、分散相入口，其内的不锈钢毛细管群连接中间设节流孔板的圆柱形管段，圆柱形管段上分别连接第一、第二压力表和单珠注射器，圆柱形管段顶端回液口回连至重力沉降箱；重力沉降箱上分设油相出口、第一、第二水相出口，三个出口经第一至第五阀门形成的控制阀组分别连接集液箱和连续相供液通路，连续相供液通路的出口连接不锈钢圆锥形收敛段的连续相入口；集液箱经分散性供液通路连接不锈钢圆锥形收敛段的分散相入口。该系统能对油水两相流动中分散相(油)颗粒破碎乳化机理进行研究，也可得出在不同水利条件下油滴破碎与聚结结果。

技术领域

本发明涉及含油污水处理的研究领域，尤其涉及一种研究与评价油水两相流动中节流孔板处分散相液滴的破碎、聚结特性变化的实验系统。

背景技术

在石油工业，原油开采经常伴有较高的水产生量。依据流体几何特性、混合物的速度和相比，液-液两相流动可能被分散、分层或者混合。原油，主要以油包水型乳状液的形式回收，通过胶态分散物的组分如树脂和沥青质，或细固体颗粒，使其为稳定的、乳化的过程。在石油工业场合，在油气管道沿线上出现横断面节流限制部件(例如井口的节流阀)将会通过增加液液界面破碎率来强化分散过程。由于高压降通常会发生在井口节流阀，水滴破裂通常由于节流阀严重动荡的外界条件引起的这样的过程中若是伴有表面活性剂出现，可能会导致不需要的稳定乳化液的形成，给最终的采出液脱水、含油污水除油等油水分离过程增加了更大的困难和挑战。

在这种背景下，为了研究节流阀等节流元件处分散相液滴(含油污水中的油滴或油田采出液中的水珠)破裂或者聚结的程度、规律，是需要解决的问题，但目前并没有这样的研究设备或系统。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种研究和评价节流孔板处分散相液滴特性变化的实验系统，能进行油水两相流动中节流孔板处分散相液滴的破碎、聚结特性研究及评价，为含油污水有效处理提供的帮助。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种研究和评价节流孔板处分散相液滴特性变化的实验系统，包括：

不锈钢圆锥形收敛段、圆柱形管段、节流孔板、第一压力表、第二压力表、单珠注射器、重力沉降箱、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、连续相供液通路、集液箱和分散性供液通路；其中，

所述不锈钢圆锥形收敛段的底部两侧分别设置连续相入口和分散性入口，所述连续相入口和分散性入口分别与该不锈钢圆锥形收敛段内设置的不锈钢毛细管群连通，所述不锈钢毛细管群的出口与所述圆柱形管段连接，所述圆柱形管段的中间部位设置节流孔板，所述节流孔板前端的所述圆柱形管段上设置第一压力表，所述节流孔板后端的所述圆柱形管段上设置第二压力表，所述圆柱形管段的顶端设置回液口，所述回液口经管路与所述重力沉降箱连接；

所述单珠注射器，连接于所述节流孔板前端的所述圆柱形管段上；

所述重力沉降箱的侧面上部设置油相出口，侧面下部分别设置第一水相出口和第二水相出口，所述油相出口经依次设置第一阀门和第四阀门的管路与所述集液箱连接；所述第一水相出口经设有第二阀门的管路与所述连续相供液通路的入口连接，所述连续相供液通路的入口经设置所述第三阀门的管路与所述第一阀门和第四阀门之间的管路连接；所述第二水相出口经设有第五阀门的管路与所述集液箱连接；

所述连续相供液通路的出口与所述不锈钢圆锥形收敛段的连续相入口连接；

所述集液箱的出液口经所述分散性供液通路与所述不锈钢圆锥形收敛段的分散性入口连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的研究和评价节流孔板处分散相液滴特性变化的实验系统，其有益效果为：