近些年,乳化油破乳的機(jī)理研究主要集中兩方面,液滴聚結(jié)過程的研究和破乳劑在多重界面流變性質(zhì)的作用。但由于破乳劑在進(jìn)行破乳時(shí)所發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化復(fù)雜,雖然眾多研究工作在該領(lǐng)域已經(jīng)逐漸展開并且完善,但現(xiàn)在針對(duì)破乳劑破乳的過程中所發(fā)生的各種物理化學(xué)變化尚無統(tǒng)一定論。
許多論文著述表明,分油、絮凝、膜排水、聚結(jié)等階段被認(rèn)為是破壞乳化油薄膜所必須經(jīng)歷的過程。向含乳化油的廢水中投加破乳劑使油水界面逐漸擴(kuò)散,以界面活性為研究對(duì)象,分析其高低,原油中成膜物質(zhì)低于破乳劑,在油水界面上能完成吸附的則是破乳劑,且當(dāng)界面上已經(jīng)完成吸附時(shí),還可以將其中一部分的天然乳化劑進(jìn)行置換,原油中含有的物質(zhì)中有一定的膜結(jié)構(gòu),它會(huì)與之形成混合膜,其界面強(qiáng)度會(huì)明顯降低,從而造成界面膜受到損壞,使油粒釋放出來,達(dá)到分離油水兩相的目的,取得良好的破乳效果。研究發(fā)現(xiàn),水溶性破乳劑的作用機(jī)理是通過損壞乳液界面膜,替換界面粗乳化劑,或改變界面層的潤濕性,增加界面非活性的配合物而引起破乳;不同的是,油溶性破乳劑可以取代天然粗膠體,除此之外,破乳劑擁有中和的特點(diǎn),致使界面膜和乳液體系均受到損壞。在研究破乳劑的作用時(shí),描述的方法選取了對(duì)稱平面平行膜的模型。假如一個(gè)體系中根本沒有天然乳化劑,如破乳劑,液滴界面膜吸附瀝青質(zhì)等,會(huì)減少兩個(gè)液滴的聚結(jié)膜的厚度,進(jìn)而在界面上,天然乳化劑分子的分布不均勻,界面張力梯度由此下降至負(fù)值,減弱了膜排水作用;在界面濃度大小一樣的情況下,投加入破乳劑,界面空缺的位置將被逐漸彌散的破乳劑將填充,由于天然乳化劑降低界面張力的能力沒有破乳劑強(qiáng),后者使膜中的界面張力減弱,在兩相之間瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)移速度變得非常緩慢,界面張力梯度由此上升,呈現(xiàn)正值,膜排水過程的速度將不斷提高。由絮凝劑水解產(chǎn)生的質(zhì)物兼有凝聚與絮凝的特性,水中油粒能強(qiáng)烈吸附水解與聚合反應(yīng)的各種產(chǎn)物,使油粒間排斥勢(shì)能降低,從而使油粒脫穩(wěn),實(shí)現(xiàn)破乳。絮凝破乳這一過程采用化學(xué)法,其作用機(jī)理復(fù)雜多變,總體有以下幾個(gè)方面:具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
(1)頂替或置換機(jī)理:這種觀點(diǎn)是,乳化油的成膜物質(zhì)低于破乳劑的表面活性,因此吸附到油.水界面,并且將原有成膜物質(zhì)進(jìn)行替換等方面具有極大的優(yōu)勢(shì),形成的新膜穩(wěn)定性極差,從而不斷加速原油破乳過程。(2)反相作用機(jī)理:首先,在機(jī)械能和熱能的作用下,使得破乳劑和水油界面膜有機(jī)會(huì)連接,原油界面膜內(nèi)存在的原有的天然活性物質(zhì)也會(huì)逐漸被置換,得到新的不穩(wěn)定的具有親水性強(qiáng),牢固度差的油水界面膜,因此W/o(O/W)型乳狀液就應(yīng)運(yùn)而生,O/W(W/O)乳狀液慢慢消退。外相的水聚集凝結(jié)在一起,其體積不斷縮小,達(dá)到一定程度后,油水之間會(huì)產(chǎn)生密度差,從而實(shí)現(xiàn)水與油相較好的分離。(3)絮凝.聚結(jié)機(jī)理:這種觀點(diǎn)是,特別大的分子量、支鏈較多的破乳劑在熱能和機(jī)械能的作用下能使原油乳狀液中的分散水滴聚集成團(tuán),小水滴之間也會(huì)相互聚集,然后凝聚過程就由小水滴到大水滴,從而實(shí)現(xiàn)有效的脫離原油乳狀液。(4)碰撞擊破界面膜機(jī)理:如果破乳劑(高分子質(zhì)量或超高分子質(zhì)量的破乳劑)具有比較大的比表面積,那么這些破乳劑非常容易形成界面膜,通過升溫和攪拌,這些破乳劑將不斷增加液珠界面膜相互碰撞的機(jī)會(huì)或部分活性物質(zhì)被替換,界面膜遭到損壞,急劇減弱界面膜的穩(wěn)定性,產(chǎn)生聚結(jié)、絮凝。(5)潤濕增溶機(jī)理:大部分專家發(fā)現(xiàn),如果破乳劑溶解能力很強(qiáng),將會(huì)溶解乳化膜,導(dǎo)致界面膜不斷損壞。破乳劑能夠潤濕成膜物質(zhì),潤濕主要有水濕和油濕兩個(gè)方面,使得膜物質(zhì)在水中或油中分別溶解,從而損壞界面膜。這類破乳劑等同于增溶劑。(6)反離子作用機(jī)理:該機(jī)理是O/W型乳狀液的液滴,在其表面,通常所帶的電荷為負(fù),.50mv為其‘電位,從而增強(qiáng)乳狀液的穩(wěn)定性。陽離子聚合物對(duì)O/W型乳狀液有三種作用,如中和界面電荷、絮凝聚結(jié)、吸附橋聯(lián)等,所以破乳效果非常不錯(cuò)。(7)褶皺變形機(jī)理:當(dāng)乳化液存在雙層或多層水圈時(shí),通過加熱攪拌,加之破乳劑的作用,液滴形狀發(fā)生改變,并且產(chǎn)生褶皺,此時(shí)存在于液滴內(nèi)部各層水圈之間會(huì)相互接觸,聚結(jié)在一起,最終破乳則是通過再與其他液滴相互聚結(jié)。