Факторы, влияющие на отстой в электрическом поле

Электрическое поле можно использовать, когда требуется разделить две фазы, одна из которых – дисперсионная среда – не проводит электрический ток, а другая – дисперсная фаза – электропроводна, т.е. оно применимо только к эмульсиям типа В/Н.

1.l При повышении температуры: (исходя из формулы Стокса)

-1. Снижается вязкость дисперсионной среды и тем облегчается осаждение частиц дисперсной фазы;

-2. Снижается устойчивость нефтяных эмульсий;

-3. Увеличивается разность плотностей частицы и среды.

Но при повышении температуры увеличивается электропроводность среды, что может привести к нарушению электрического режима в аппарате, к увеличению давления насыщенных паров. Следовательно, процесс необходимо проводить в аппаратах, рассчитанных на повышенное давление.

2.l Напряженность электрического поля – отношение напряжения на электродах к расстоянию между ними, т.е. градиент поля, В/см (один из наиболее важных факторов).

Напряженность поля между электродами определяется:

-· Напряжением, приложенным к электродам;

-· Расстоянием между электродами;

-· Формой электродов.

E=U/l, где

U – напряжение, В;

l – расстояние, между электродами, см.

Градиент поля, который необходимо создать между электродами, зависит от количества отделяемых примесей, желаемой степени очистки, свойств нефти и воды, разности их плотностей, вязкости, производительности аппарата, конструкции электродов.

Градиент тем больше, чем больше примесей, выше степень очистки, больше вязкость продукта.

Взаимодействие между каплями воды можно увеличить, если повысить напряженность поля Е, т.к. при этом растет поляризация капель и силы дипольного притяжения увеличиваются пропорционально Е².

Однако при чрезмерном повышении напряженности поля возможно электрическое диспергирование капель. По мере роста Е длина капли увеличивается и при достижении критической напряженности происходит ее диспергирование на множество мельчайших капель радиусом 10^-7 – 10^-8 см (0.1 – 0.01 мкм).

Критическая напряженность поля Е_кр определяется по уравнению:

Е_кр=АÖ2s/(ed),

где s - поверхностное натяжение;

d – диаметр капли;

e - диэлектрическая проницаемость эмульсии;

А – коэффициент пропорциональности (зависит от концентрации эмульсии): для одиночной капли А=380, а при концентрации эмульсии 5, 10 и 20% величина А соответственно равна: 382, 391 и 403.

В электродегидраторах должно выполняться условие Е< Е_кр, в противном случае необходимо либо уменьшить напряжение на электродах, либо увеличить расстояние между ними.