[发明专利]一种废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法及系统

说明书

本发明公开了一种废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法及系统，首先通过调控混沌脉冲频率生成定幅值、等脉宽的频率混沌高压脉冲电场；该频率混沌中的频率包括乳化液滴的谐振频率，然后将频率混沌高压脉冲电场作用于废油乳化液进行破乳脱水。本发明提供的废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法，针对脉冲电场破乳脱水的特点，运用定幅值、等脉宽的混沌频率电场的方法，弥补了常用的恒定脉冲电场无法覆盖乳化油中液滴的谐振频率的缺点，定幅值、等脉宽可以避免因电场幅值和脉冲宽度不确定而影响破乳效率，脉冲脉率混沌且可调可控可以实现对乳化液滴电场谐振频率全覆盖，发挥电场破乳最大效能，满足工业废油资源化过程高效破乳脱水的要求。

技术领域

本发明涉及废油处理技术领域，特别是一种废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法及系统。

背景技术

润滑油在设备中起到润滑、减震、冷却等作用，被誉为现代工业的“血液”。但是，润滑油在使用过程中由于物理、化学或人为等因素，最终大部分或全部沦为工业废油。全球每年工业废油的产生量大，其中大部分都被焚烧和倾倒处理，在对大气、水源和土壤等生态安全构成极大威胁的同时，也浪费了大量的石油资源。各国出于国家战略、经济发展及环境保护的需要，都高度重视工业废油的资源化利用和无害化处置。

在众多的工业废油资源化工艺中，其首要环节是进行破乳脱水处理。而目前常规的沉降法、离心法、化学法，及真空加热法等破乳工艺，均难以满足高效性、经济性要求，制约了废油资源化技术的发展。研究表明，脉冲电场破乳法结构简单、破乳速度快、工作能耗低，相对于其他破乳工艺更具优势，在石油工程领域得到了广泛应用。通过研究发现，脉冲电场高效破乳的主要因素是，油中液滴在电场作用下会发生谐波共振(简称谐振)，其剧烈伸缩变形增大了相邻液滴碰撞几率，减弱了液滴界面膜机械强度，增强了破乳效果。然而，废油乳化液中液滴粒径分布跨度大，呈多尺度动态分布，有微米级小液滴，也有毫米级大液滴，导致了液滴谐波共振频率不确定，且不统一。

因此，常用的恒定脉冲电场无法覆盖乳化油中所有液滴的谐振频率，使得破乳效果“大打折扣”，难以发挥该方法的最大效能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法及系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的一种废油乳化液混沌频率脉冲电场破乳方法，包括以下步骤：

获取废油乳化液的物性参数；

计算得出适用于废油乳化液破乳电场幅值和脉宽；

生成定幅值、等脉宽的频率混沌高压脉冲电场；

将频率混沌高压脉冲电场作用于废油乳化液进行破乳脱水。

进一步，所述定幅值、等脉宽的频率混沌高压脉冲电场是通过调控混沌脉冲频率来实现，所述频率混沌中的频率包括乳化液滴的谐振频率。

进一步，所述定幅值、等脉宽的频率混沌高压脉冲电场的生成是通过构造一维混沌序列，再将生成的混沌序列进行调制，通过混沌脉冲位置调制将混沌序列映射到脉冲电场的低电平时段，通过DSP控制器编程模拟映射后的混沌信号，控制脉冲开关的通断实现混沌频率脉冲电场的发生。

进一步，所述混沌频率脉冲电场按照以下公式实现：

其中：电场角频率E为电场强度幅值，

τ为脉冲宽度，t_i为第i个脉冲和第i+1个脉冲之间的间隔；t为电场作用时间；n为迭代次数。

进一步，所述通过调制映射后的脉冲间隔按照以下公式计算：