Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Моделирование процесса разделения отходов углеводородов коалесцирующими фильтрами

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Моделирование процесса разделения отходов углеводородов коалесцирующими фильтрами"

Ле Тхань Тхань

На правах рукописи

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ОТХОДОВ УГЛЕВОДОРОДОВ КОАЛЕСЦИРУЮЩИМИ ФИЛЬТРАМИ

Специальность 03.02.08 «Экология в химии и нефтехимии»

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2012

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина на кафедре промышленной экологии.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор Зайцев Николай Конкордиевич

Доктор технических наук, профессор РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина Мазлова Плена Алексеевна

Доктор химических наук, профессор РХТУ им. Д.И.Менделеева Тарасов Валерий Васильевич

Ведущая организация

Институт общей и неорганической химии им. Курнакова РАН

Защита состоится « » 1/АОМ, 2012 года в Ю часов на заседании диссертационного совета Д 212.200.12 при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, Ленинский пр., 65, корпус О/уд- №% .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, Ленинский пр., 65, корпус 1.

Автореферат разослан «2^» НЙЯ.2012 года

Ученый секретарь диссертационного Д 212.200.12, к.т.н.

Иванова Л.В.

:ийская

■РСТВЕННАЯ ТИОТЕКА

гот 2_

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Особой проблемой при очистке отходов углеводородов является проблема разделения устойчивых эмульсий. Большая часть таких эмульсий относится к классу «масло в воде», однако в некоторых случаях мы сталкиваемся с эмульсиями типа «вода в масле». К этой группе относятся отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Отработанные СОЖ представляют собой особый вид опасных много тоннажных отходов, так как содержат большие концентрации устойчиво эмульгированных нефтепродуктов и эмульгирующих ПАВ. В процессе эксплуатации СОЖ загрязняются механическими примесями, подвергаются биопоражению и теряют свой технологический потенциал. Это приводит к необходимости частой замены за1рязненных СОЖ свеже приготовленными, а отработанные сливаются в систему обезвреживания или непосредственно в окружающую среду. Другой вид экологических проблемных эмульсий типа «масло в воде» - это топливо, загрязненное водой, которое также может оказываться в окружающей среде (например, в подземных «линзах»).

Актуальным является повышение эффективности процесса разделения устойчивых водомасляных эмульсий с одновременным выполнением экологических требований, предъявляемых к современному производству. Наше исследование направлено на достижение наиболее полного отделения масла, как наиболее ценного компонента, для повторного использования; кроме того, масла являются сильными загрязнителями окружающей среды. Кроме задачи, связанной с разделением воды и нефти в нефтепереработке, эти приемы можно применять в экстракционных химических технологиях, и для решения некоторых медицинских и бытовых проблем. Применение коалесцирующих фильтров для разделения эмульсий типа «вода в масле» изучено в меньшей степени. Настоящая работа посвящена исследованию

э

закономерностей и механизма такого процесса для коалесцирующих фильтров с насадками изразличных материалов и с разными геометрическими характеристиками.

Цель работы: изучение связи эффективности разделения и свойств насадки, геометрии фильтра и объемной скорости потока в коалесцирующих фильтрах, предназначенных для разделения углеводорода и воды в устойчивой эмульсии типа «вода в масле». Дополнительной целью было также найти подходы к изучению характера взаимодействия эмульсии с насадкой и выяснить механизм разделения.

Для достижения цели исследования поставлены следующие задачи:

1. Подобрать фильтрующие материалы, которые обеспечивают наибольшую эффективность разделения водомасляной обратной эмульсии.

2. Исследовать причинную связь эффективности разделения с химической природой насадки.

3. Установить особенности, влиянюг^йа эффективность процесса разделения эмульсии ряда параметров: вязкости эмульсии, предварительного смачивания фильтра водой или маслом, размера пор, ориентации потока, высоты слоя насадки.

4. Разработать метод изучения взаимодействия эмульсии с материалом фильтра по изменению электропроводности во времени.

5. Установить, возможно ли разделение эмульсии в стационарном режиме, подобрать оптимальные условия разделения, при которых процесс протекает в стационарном режиме.

Научная новизна

1. Установлено существование стационарных режимов при разделении модельной водно-масляной эмульсии на некоторых насадках из ряда исследованных.

2. Доказано, что эффективность разделения модельной эмульсии повышается при уменьшении расхода и увеличения длины слоя

4

фильтрующего материала для ряда насадок, показано, что эффективность разделения определяется временем контакта.

3. Методом измерения электропроводности доказано, что механизм разделения эмульсии связан со смачиванием полимерной насадки водой и вызванным этим безреагентным обращением фаз на поверхности фильтрующего материала.

Практическая значимость: результаты данного исследования могут быть использованы для диагностики и в перспективе -усовершенствования материалов коалесцирующих фильтров, которые широко используются для разделения эмульсий. Технология коалесцентного разделения водо-масляных обратных эмульсий была апробирована для разделения промышленных отходов СОЖ.

Апробация работы: результаты исследований по теме диссертации были представлены на IV конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» на тему: «Особенности разделения устойчивой водонефтяной эмульсии на коалесцируюшем фильтре с насадками на основе целлюлозы», г. Москва, 2011 г.

Публикации. По содержанию диссертации опубликованы 4 статьи в реферируемых журналах и тезисы доклада на научной конференции.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 27 рисунков. Список цитируемой литературы включает 103 наименований. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены ее цели и задачи, сформулированы научная новизна и практическая ценность исследования.

Литературный обзор (глава I) посвящен структуре, свойствам, получению и разделению водно-нефтяной эмульсии. Приведены

классификация, основные принципы образования эмульсий, теория устойчивости и методы разрушения эмульсий. Приведены краткие сведения о строении и свойствах фильтрующих материалов. Изложен краткий обзор промышленных коалесцирующих фильтров.

В главе II изложены методики приготовления модельных эмульсий, методы диагностики использованной модельной водомасляной эмульсии, а также отделяемых водной и масляной фаз. Описана экспериментальная установка для тестирования фильтров и использованная контрольно-измерительная аппаратура дляизмерения вязкости и удельной электропроводности жидких фаз.

В главе III приведены экспериментальные данные и обсуждение полученных результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ

Изучение закономерностей коалесцентного фильтрования через различного типа насадки проводили на модели обратной эмульсии «вода в масле» _____

Характеристика модельной эмульсии

Полученная модельная эмульсия имела вязкость равную 61,4 мм2/с (таблица 1). Величина удельной электропроводности эмульсии составила 0,21 мкСм/см, что характерно для эмульсий типа «вода в масле». Тест с каплей эмульсии, помещенной в стакан воды, показал, что капля всплывает, а не разбавляется. На этом основании, модельная эмульсия была идентифицирована нами как обратная эмульсия типа «вода в масле».

Фотография эмульсии, сделанная с помощью микроскопа приведена на рисунке 1. Видно, что дисперсная фаза - вода находится в эмульсии в виде сферических капель, размеры от 1 до 30 мкм. Модельная эмульсия была стабилизирована путем использования поверхностного активного вещества и не проявляла признаков расслоения в течение по крайней мере 30 дней.

Модельную эмульсию была готовили из воды, дизельного топлива и технического катионогенного ПАВ - гидрофобизатора АБР марки 20 с соотношением 80 : 15 : 5 % (об.). Первоначально готовил смесь дизельного топлива и ПАВ, которую затем разбавляли водопроводной водой.

Для получения устойчивой модельной эмульсии в работе были опробованы различные водо- и маслорастворимые ПА В в широком диапазоне концентраций: неонол АФ-9-10 и АФ-9-12, сульфанол, Лесіісоїе ЕМ 26 и гидрофобизатор АБР 20, АБР 40. На основании полученных результатов было установлено, что только некоторые ПАВ образуют устойчивую эмульсию: АБР 20 и АБР 40. Харатеристики компонентов модельной эмульсии и ее составных частей представлены в таблице 1.

Таблица 1. Характерные свойства эмульсии и еёсоставных компонентов

Жидкость Плотность, г/см1 Вязкость, мм'/с Удельная электропроводность, мкСм/см

Вода 1 1,20 313

Дизельное топливо 0,9679 11,61 0,08

ПАВ 0,8949 19,28 0

Эмульсия 0,9510 61,40 0,21

Масляная фаза после разделения 0,8329 14,43 0,09

Рис. 1. Фотография эмульсии «вода в масле»

Фильтрующие материалы

В качестве фильтрующих насадок были испытаны следующие материалы: поролон, иониты, сшитый полистирол, хлопок, волокно, бумага и шерсть. Эти материалы проявляют либо гидрофильные, либо гидрофобные, либо одновременно те и другие свойства. Гидрофобные материалы сравнительно легко доступны и разнообразны. Сложнее обстоит дело с гидрофильными материалами. Например: фильтровальная бумага, смоченная водой, отталкивает масло. Если же она предварительно смочена маслом, она ведет себя как гидрофобный материал. В качестве примеров материалов с ярко выраженными гидрофильными свойствами мы выполнили эксперименты на катионитах в Н-форме и Ка-форме, на анионите в С]-форме.

В качестве фильтрующих насадок на основе целлюлозы были испытаны фильтровальная бумага (бумага фильтровальная лабораторная -ГОСТ 12026-76) и хлопковые ткани разной структуры: ткани из грубых или толстых нитей (мешковина), сетчатая ткань с редкой сеткой из тонких нитей и плотная сетчатая ткань из тонких нитей.

Таблица 2. Характеристики использованных хлопковых тканей

Тип ткани Тип нити Диаметр нити, мм Пористость*

Ткани из грубых или толстых нитей (мешковина) хлопок 0,61 ±0,01 0,78

Сетчатая ткань с редкой сеткой из тонких нитей хлопок 0,47+0,01 0,75

Плотная сетчатая ткань из тонких нитей хлопок 0,20±0,01 0,64

♦Пористость: по литературному значению плотности целлюлозы р = 1,52 г/см Общим для этих насадок, фильтровальная бумага и хлопковые ткани

разной структуры является то, что все они состоят из целлюлозы.

Целлюлоза - это природный полисахарид, представляющий собой

длинные цепи глюкозных единиц, каждая из которых связана Р-

в

глюкозиднои связью с гидроксилом другого остатка глюкозы, при этом все ОН-группы находятся с внешней стороны шестичленных циклов и занимают экваториальное положение. Благодаря такому строению внешняя поверхность в полимерной молекуле целлюлозы обладает гидрофильными свойствами, а полости шестичленных циклов -гидрофобными. В связи с этим материалы из этого полимера набухают как в воде, так и в неполярных органических растворителях. При контакте со смесью воды и масла можно ожидать, что наиболее гидрофобная часть поверхности целлюлозы связывает масло, а наиболее гидрофильная часть -молекулы воды.

Установка для разделения эмульсии и метод оценки эффективности разделения. Схема установкидля разделения эмульсии представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Установка для разделения эмульсии 1 - емкость для эмульсии; 2 -насос;3 - фильтр; 4 - насадка; 5,6 - мерные емкости для фильтратов.

Эмульсию из емкости 1, прокачивали с помощью перистальтического насоса 2 марки Е1рап 372.С, через цилиндрический фильтр 3. В фильтре, заполненном насадкой 4, эмульсия фильтровалась через слой насадки. Фильтрат собирали в емкости 5,6 и оставляли на 24 часа для отстаивания. Затем проводили измерения объемов отделенной водной фазы и масляной фазы.

Для оценки эффективности разделения, использовали параметр степени разделения <р - это отношение процента разделенной фазы к их проценту в исходной эмульсии.

Фразд.

т =-

Фисх.

где Фразд. - процент разделенной фазы на выходе,[%]; Фисх- процент этой фазы в исходной эмульсии, [%].

На первом этапе исследований мы изучили влияние природных фильтрующих материалов насадок на эффективность разделения. В качестве фильтрующих насадок были испытаны следующие материалы: сшитый полистирол, иониты, поролон, фильтровальная бумага, тефлон, шерсть и хлопок. При проведении экспериментов, все насадки предварительно смачивали водой. В таблице 3 приведены основные результаты испытаний насадок из индивидуальных материалов с различными способами набивки фильтра.—

Таблица 3. Основные результаты разделения эмульсий на различных насадках в фильтре

Тип насадки Материал насадки Длина слоя насадки, мм Степень разделения

<Рм <Рв

Гранулы Ф100 мкм Сшитый полистирол 145 *

Сухой ионит 145 +*

Влажный ионит 145 0,05 0,37

Пористый материал в объеме Поролон 145 0,35-0,61 0,25 - 0,44

Фильтровальная бумага 0,2-0,8 Возникали капли воды в фильтрате

Волокно в рулонной форме Тефлон 145 *

Шерсть 145 0,08 0,07

Хлопок 260 0,72-0,94 0,80-0,98

* Эмульсия практически не разделяется, возникают отдельные капли воды в фильтрате.

** У фильтра повышенное гидродинамическое сопротивление.

Подводящие шланги были механически разрушены.

При разделении эмульсии на гранулированных насадках из ионита как видно на рисунке 3, наблюдается разделение только в начале процесса пропускания. Разделение носило характер хроматографического эффекта: фронт движения воды обгонял фронт движения капель эмульсии. Разделение происходило на границе вода - эмульсия, пока фронт движения отделенных капель не выходил из фильтра, после этого разделение прекращалось. Таким образом, исследованные иониты имеют низкую коалесцирующую способность.

Рис. 3. Зависимость процентной доли отделенных фаз от объема прошедшей эмульсии при пропускании через фильтр с насадкой из катионита КУ-2 в натриевой форме и через фильтр с насадкой из пенополиуретана (поролон)

В качестве другой группы насадок были испытаны пористые материалы: поролон и фильтровальная бумага. Из рисунка 3 мы видим что, степень разделения после протекания около 30 мл эмульсии перестает изменяться, что свидетельствует о переходе процесса в стационарный режим. Таким образом, на фильтрующей насадке из поролона, в отличие

її

от случая ионообменных материалов, процесс разделения может протекать стационарно.

На насадках из тефлона и из окрашенной шерсти эмульсия выходит из фильтра сразу после воды. Эмульсия просто фильтруется через слой насадки, вытесняет воду, но разделения при этом не происходит. Из таблицы видно, что наиболее эффективное разделение получилось на волокнах хлопка, где степень разделения по маслу и воде составила <ры = 0,72 и <ръ = 0,80, соответственно. При разделении на хлопке наблюдали выход на стационарное состояние, когда эффективность разделения не менялась во времени. Этот результат получен на хлопке и поролоне, но на хлопке эффективность разделения была несколько выше. Таким образом, данные фильтрующие материалы имеют высокую разделительную способность, устойчивую во времени (рис. 4).

Объем, мл

Рис.4. Зависимость процентной доли отделенных фаз от объема прошедшей эмульсии при пропускании через фильтр с насадкой из целлюлозы (хлопок) в рулонной форме

Наиболее высокие степени разделения были получены для поролона

(пенополиуретана) и хлопка (целлюлозы), причем максимальное

разделение было достигнуто на рулонной форме насадки коалесцирующего фильтра при течении эмульсии в торец рулона.

Для изучения влияния структуры ткани на эффективность разделения эмульсии, мы проводили эксперименты на трёх разных типах тканей: ткани из грубых или толстых нитей (мешковина), сетчатая ткань с редкой сеткой из тонких нитей и плотная сетчатая ткань из тонких нитей. Ткани различаются по размерам пор. Размер пор непосредственно влияет на процесс разделения. В таблице 4 приведены результаты разделения с разными типами ткани.

Таблица 4. Зависимость степени разделения от типа выбранной ткани

Типа ткани Скорость, мл/мин Степень разделения

Фч Ф»

Ткани из грубых или толстых нитей (мешковина) 20 0 0,29

Сетчатая ткань с редкой сеткой из тонких нитей 20 0,71 0,71

Плотная сетчатая ткань из тонких нитей 20 0,72 0,80

Влияние высоты слоя насадки на эффективность разделения. Для изучения влияния высоты слоя насадки на эффективность разделения проводили эксперименты с разными высотами слоя насадки при одной и той же скорости фильтрования \У = 15 мл/мин (таблица 5/

Таблица 5. Зависимость степени разделения от ёывысоты слоя насадка при фильтрации через хлопковую ткань со скоростью = 15 мл/мин

Высота слоя насадки, см Степень разделения

фм фв

2,25 0,04 0,00

4,50 0,57 0,50

6,75 0,70 0,81

Результаты, приведенные в таблице 5 можно объяснить следующим образом. Если время движения эмульсии по слою насадки (время контакта) меньше времени ее разделения, то в этом случае наступит момент, когда из фильтра начнет вытекать эмульсия. Однако возможен вариант, когда время движения эмульсии по слою насадки больше времени, необходимого для ее разделения. В этом случае эмульсия разделяется, не успев достигнуть выхода из фильтра. В результате из фильтра непрерывно будут вытекать две несмешивающихся жидкости: вода и масло. При изменении высоты слоя насадки, степень разделения изменяется, так как при постоянной скорости фильтрования это приводит к изменению времени контакта насадки с эмульсией. В ней приведены экспериментальные результаты, показывающие, что чем больше время контакта, тем лучше разделение.

В таблице 6 приведены результаты пропускания эмульсии через фильтр со скоростью 1У=4 мл/мин в разных направлениях. Эмульсию подавали сверху вниз и снизу вверх. Кроме того, фильтр установливалигоризонтально и под угл01й""Ч50 к горизонту. Если фильтр находился в вертикальном положении, то проведению процесса мешало сгущение эмульсии, которое происходило как при подаче эмульсии сверху, так и снизу и закупоривало фильтр. Установка фильтра под углом к горизонту позволила решить эту проблему

Таблица 6. Изменение степени разделения при разных направлениях

потока

Направление потока Степень разделения по маслу, <рм

т 0,41

1 0,52

г 0,80

\ 0,45

Кроме того, следует отметить, что: во-первых, наклон фильтра в 45° обеспечивает повышение степени разделения приблизительно в 2 раза по

14

сравнению с другими направлениями, во-вторых, при наклоне фильтра, в результате действия силы гравитации, по мере течения по фильтру масло постепенно перемещается в верхнюю часть его сечения, а вода в нижнюю. В результате можно добиться практически полного разделения воды и углеводородной фазы, если оптимизировать скорость процесса.

Изучение совместного влияния скорости фильтровании и высоты слоя насадки на степень разделения. Для изучения этого вопроса через вертикальный цилиндрический фильтр проводили эксперименты при различных объемах слоя насадки и при различных скоростях. Зависимость доли неразделённой масла (1 - <ри) от высоты слоя насадки (Ь - 260л1м) приведена в таблице 7.

Таблица 7. Зависимость доли неразделённой масла (1 - <рм) от высоты слоя насадки (I* = 260лш)

Скорость, мл/мин Доли неразделённой масла (1 - <рм) Время контакта, мин 1п (1 - <рк)

0,5 0,03 540 -3,6

1 0,06 169 -2,8

1,5 0,06 ИЗ -2,8

2 0,07 84 -2,6

3 0,11 56 -2,2

5 0,13 34 -2,0

7 0,18 24 -1,7

10 0,24 17 -1,4

13,5 0,21 18 -1,6

20 0,21 12 -1,5

Рис.5. Зависимость доли неразделённой части (1-<рм) от времени контакта эмульсии с хлопковым фильтром в стационарном режиме: А - для разных высот слоя насадки (Ь); Б - для среднего значения высоты насадки

Обобщение выполненных нами экспериментов показывает, что с точностью до экспериментального шума измеренные для различных слоев насадок зависимости степени разделения от времени контакта сливаются, то есть степень разделения эмульсии не зависит раздельно от скорости фильтрования или толыцины слоя насадки, а является функцией времени контакта эмульсии с материалом фильтра.

Кондуктометрическое исследование кинетики процесса взаимодействия модельной эмульсии с фильтровальной бумагой

Как отмечалось выше, исходная эмульсия обладает лишь незначительной удельной электропроводностью. При контакте эмульсии с фильтровальной бумагой происходит резкое увеличение электропроводности более чем в 20 раз. Кинетика этого процесса изучалась нами в смоделированном оригинальном процессе фильтрования.

Для наблюдения изменения удельной электропроводности и удельного сопротивления во времени, приготовили 10 листов фильтровальной бумаги и 100 ли эмульсии и наносили пробу по 10 мл эмульсии на фильтровальную бумагу со специально закрепленными электродами.

Изменение удельной электропроводности эмульсии при контакте с бумагой можно объяснить только изменением строения или типа эмульсии за счет смачивания поверхности целлюлозы водой с образованием непрерывной водной фазы. Для описания кинетики процесса, протекающего при контакте эмульсии с бумагой, представим этот процесс как возникновение и дальнейшее утолщение водного слоя (пленки) на волокнах целлюлозы. Если считать, что микрокапли воды реагируют с пленкой на поверхности целлюлозы независимо друг от друга, то можно ожидать, что масса воды в объеме эмульсии убывает по реакции первого порядка, а масса воды в связанном с целлюлозой состоянии возрастает как продукт реакции первого порядка. При этом толщина пленки, соединяющей электроды, в первом приближении пропорциональна массе связанной воды. Следовательно можно ожидать, что проводимость системы будет изменяться по закону, характерному для накопления продукта реакции первого порядка то есть:

5 = 5« (1-еь)

Как видно из приведенных далее рисунков, возрастание электропроводности по такому закону подтверждается экспериментально.

Из рисунки 6, константа скорости смачивания вычисляется как тангенс угла наклона линейной зависимости 1п(Бя>-5) к оси времени:

к = —Ьда = 0,116 ± 0,006 [мин-1]

0,0 -.--I -.-Ч

0 10 20 30 40 50

Время, мин

-6,0 40

20 40

Время, мин

60

Рис.6. Изменение удельного электропроводности эмульсии и 1п(Б„-8) при смачивании эмульсией фильтровальной бумаги во времени

Отметим, однако, что подобная закономерность для кинетики возрастания электропроводности не обязательно связана с рассмотренной выше моделью (исчерпанием количества капель воды в эмульсии), а может быть вызвана другими причинами, например, ограниченной толщиной пленки воды на волокне. Характерное время смачивания составляет:

Т1=Ьо1Гб = 8'5[мин1

Так как процесс фильтрования состоит из двух одновременно протекающих процессов - разделения эмульсии и течения через слой всех составных компонентов: эмульсии, масла и воды, то для достижения полного разделения эмульсии важна высота слоя насадки. Она должна быть не меньше размера зоны, в которой происходит это полное разделение эмульсии. Размер зоны определяется временем, необходимым для разделения эмульсии. Так как степень разделения зависит от времени контакта эмульсии с поверхностью насадки, то размер этой зоны зависит от скорости фильтрования.

Таким образом, при расчете необходимой высоты слоя насадки для желаемой доли разделения эмульсии при фиксированных площадях поперечного сечения фильтра и объемной скорости пропускания эмульсии через фильтр, ее можно вычислить по формуле:

где: t - время разделения, вычисляемое по данным рисунки 6, \c\\L -длина фильтра, [см]\ S - площадь сечения, [см2];У - объемная скорость, [мл/с].

Поскольку опыты по измерению электропроводности указывают на первый порядок процесса взаимодействия эмульсии с фильтровальной бумагой, мы построили зависимости в координатах In (1 - <рм) от времени контакта (рис.7). Как видно, на графике два линейных участка, соответствующих двум различным постоянным времени.

Константы скорости разделения вычисляются как тангенсы угла наклона соответственно линейных зависимостей ln (1 - <р„) к оси времени и характерные времена разделения определяются как обратные константы скорости.

к^ = -tgPi = 0,015 ± 0,002 [мин-1] -> г? = = тг^гг = 67 [мин]

к2 = -tgPi = 0,002 ± 0,0002 [мин"1] -> т22 = = ^^ = 600 [мин]

Величины Т] и т|, по-видимому, относятся к одному и тому же процессу, а их различие связано с различным состоянием поверхности целлюлозы для бумаги и ткани.

14 =

ммо

0,0 -,

щ

-0,5 -

-1,0

-3,5

-3,0 -

-1,5 -

-2,0

-2,5

-4,0

0

100 200 300 400 500 600 Время контакта, мин

Рис.7. Изменение выхода неразделенной эмульсии 1п (1 - <рм) при фильтровании через плотную ткань с разными скоростями во времени

При смачивании бумаги водой между электродами возникает проводник, сечение которого пропорционально толщине водяной пленки. При разделении модельной эмульсии., фильтрованием через фильтр, заполненной жгутом плотной ткани заданы с объемом (202 мл), время необходимое для разделения эмульсии можно разделить на две стадии: первая стадия происходит быстро = 67 [мин] и вторая медленнее т| = 600 [мин]. В первой стадии разделения происходило смачивание поверхности целлюлозы водой с образованием непрерывной водной фазы, и одновременно гидрофобная часть целлюлозы покрывалась маслом, с образованием непрерывной масляной фазы. Такой процесс идет сравнительно быстро, а когда достигается стационарное состояние, определяющим продолжительность процесса оказывается вторая стадия, представляющая собою массоперенос между поверхностью материала и объемом жидкости.

В эмульсии, как показали эксперименты, целлюлоза не набухает. Было установлено, что при нанесении эмульсии на фильтрующую поверхность насадки из целлюлозы, эмульсия не впитывается и не

фильтруется через слой. На поверхности целлюлозы эмульсия начинает разделяться на воду и масло, и уже эти жидкости как индивидуальные вещества впитываются слоем насадки. Анализ причины такого поведения эмульсии показал, что в насадке из целлюлозы пор большого размера, по которым может фильтроваться эмульсия, практически нет, а эмульсия представляет собой вязкую смесь двух разных по природе жидкостей, поэтому она может фильтроваться только через поры большого диаметра. Таким образом, установлено, что контакт целлюлозы с эмульсией приводит к смачиванию полимера, с одновременным разделением эмульсии на воду и масло, и последующей пропитке этими жидкостями слоя целлюлозы.

После того, как в верхнем слое насадки произойдет разделение эмульсии, выделившиеся вода и масло под действием сил капиллярного смачивания проникают внутрь слоя, пропитывая его. Занимаемое ими место освобождается и на нем происходит разделение очередной порции поступающей эмульсии. Таким образом, процесс разделения может происходить перманентно. Для того, чтобы выделившиеся в результате разделения вода и масло вытекали из фильтра достаточно небольшого избыточного давления, например, гидростатического. Таким образом, механизм разделения может быть интерпретирован как безреагентное обращение фаз внутри фильтра, вызванное контактом с гидрофильной насадкой.

Найденные в настоящей работе оптимальные условия набивки фильтра были использованы для утилизации реального промышленного отхода смеси СОЖ из Эмульсола АТМ-СОЖ и Эмульсола ЭКБ-бик-001. Собранная смесь СОЖ (после грубого фильтрования через сетчатый фильтр) была пропущена через коалесцирующий фильтр с рулонной

набивкой из плотной сетчатой целлюлозной ткани. Результаты показаны в таблице 8.

Таблица 8. Результаты разделения отхотдов СОЖ при пропускании через коалесцирующий фильтр

Скорость, мл/мин Степень разделения

фм Фв Ф

10 0,95 0,99 0,98

15 0,94 0,98 0,96

20 0,95 0,98 0,97

40 0,93 0,99 0,96

>40 Система разрушается

Таким образом, результаты испытаний показывают, что такие фильтры перспективны для утилизации отходов СОЖ.

ВЫВОДЫ

1. Для устойчивых эмульсий «вода в масле» наиболее высокие степени разделения были получены на фильтре с насадками на основе целлюлозы, причем максимальная степень разделения была достигнута на рулонной форме насадки на коалесцирующем фильтре и составила 98 %.

2. Установлено, что для достижения полного разделения эмульсии, высота слоя насадки должна быть не меньше размера зоны, в которой происходит полное разделение эмульсии. Определено минимальнее время контакта, необходимое для разделения, которое составляет 67 ± 5 мин.

3. Разработан метод изучения взаимодействия эмульсии с насадкой по изменению электропроводности во времени. Этим методом установлено, что контакт целлюлозы с эмульсией приводит к смачиванию полимера водой. Таким образом, механизм разделения может быть интерпретирован как безреагентное обращение фаз внутри фильтра, вызванное контактом с гидрофильной насадкой.

4. Показаны зависимости влияния ряда параметров: вязкости эмульсии, предварительного смачивания фильтра водой или маслом, размера пор, ориентации потока, высоты слоя насадки на эффективность процесса разделения эмульсии. Найдены оптимальные условия разделения, при которых процесс протекает в стационарном режиме.

5. Предложенный фильтр с рулонной насадкой использован для разделения отходов реальных СОЖ. Показано, что реальные отходы эффективно разделяются на воду и масло на фильтре с рулонной насадкой.

Список работ опубликованных ло теме диссертации

1. Ле Тхань Тхань, Н.К.Зайцев, Н.Б.Ферапонтов. Влияние природы фильтрующей насадки на разделение эмульсий вода-нефть. I. Исследование протекания эмульсий через реакторы с насадками из индивидуальных материалов // Охрана окружающей среды в нефтяной и газовой промышленности, 2011, № 11, С. 17-22.

2. Ле Тхань Тхань, Н.К.Зайцев, Н.Б.Ферапонтов, Д. Георгиев, М.Г.Токмачев. Влияние природы фильтрующей насадки на разделение эмульсий вода-нефть. II. Исследование особенностей разделения эмульсий на реакторах с насадками на основе целлюлозы // Охрана окружающей среды в нефтяной и газовой промышленности, 2012, № 3, С. 7-12.

3. Ле Тхань Тхань, Н.К.Зайцев, Н.Б.Ферапонтов, Д.Георгиев' М.Г.Токмачев. Влияние природы фильтрующей насадки на разделение эмульсий вода-нефть. III. Разделительные свойства целлюлозы при

23

разложении устойчивой водно-масляной эмульсии в коалесцирующим фильтре // Охрана окружающей среды в нефтяной и газовой промышленности, 2012, № 4, С. 17-21.

4. Ле Тхань Тхань, Н.К.Зайцев, Н.Б.Ферапонтов. Особенности разделения устойчивой водонефтяной эмульсии на коалесцируюшим фильтре с насадками на основе целлюлозы II Сборник докадов IV международной конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования», 23-26 Октября 2011 г., МВЦ «ЭКСПОЦЕНТР» (Москва), С. 92-94.

Подписано в печать 15.05.2012. Формат 60x90/16.

Бумага офсетная Усл. пл.

Тираж 100 экз. Заказ №217

Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел.: 8(499)233-95-44

3991603 юг

ТВ

¿91 -г і.

2012091562

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ле Тхань Тхань

Введение.

Глава I. Литературный обзор.

1.1. Характеристика эмульсий.

1.1.1. Классификация эмульсий.

1.1.2. Основные принципы получения эмульсий.

1.1.3. Эмульгаторы и эмульгирование.

1.1.4. Стабильность эмульсий.

1.1.5. Теория устойчивости эмульсий.

1.1.6. Методы разрушения эмульсий.

1.2. Фильтрующие материалы.

1.2.1. Классификация фильтрующих материалов.

1.2.2. Физико-химические свойства фильтрующих материалов.

1.2.3. Технико-экономические показатели фильтрующих материалов.

1.3. Коалесцирующие фильтры.

1.3.1. Факторы, влияющие на эффективность и производительность коалесцирующих фильтров.

1.3.2. Устройства очистки сточных вод от нефтепродуктов.

2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Физико-химические свойства дизельного топлива и ПАВ.

2.1.2. Характеристика модельной эмульсии.

2.1.3. Материалы насадок и их свойства.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Установка для разделения эмульсии и метод оценки эффективности разделения.

2.2.2. Методика определения количества воды во фракциях фильтрата.

2.2.3. Методика определения вязкости жидкости.

2.2.4. Методика определения удельной электропроводности.

3. Результаты и обсуждение.

3.1. Исследование влияния природе фильтрующих материалов на эффективность разделения эмульсии.

3.1.1. Исследование протекания эмульсий через фильтры с разными насадками из индивидуальных материалов.

3.1.2. Резюме.

3.2. Исследование разделительных свойств фильтровальной бумаги.

3.2.1. Основные физические и химические свойства фильтровальной бумаги.

3.2.2. Исследование разделительных свойств фильтровальной бумаги.

3.3. Исследование особенности разделения устойчивой водонефтянной эмульсии на коалесцирующим фильтре с насадками на основе целлюлозы.

3.3.1. Разделительные свойства целлюлозы.

3.3.2. Способность целлюлозы поглощать воду и масло.

Количественное исследование.

3.3.3. Влияние количества слоев фильтровальной бумаги на процесс разделения.

3.3.4. Влияние структуры насадки. Насадки из хлопчатых бумажных тканей.

3.3.5. Влияние высоты слоя насадки на эффективность разделения.

3.3.6. Влияние скорости подачи эмульсии.

3.3.7. Исследование влияния размера фильтра.

3.3.8. Влияние направления потока в фильтре.

3.3.9. Изучение взаимного влияния скорости фильтровании и высоты слоя насадки на степень разделения.

3.3.10. Изучение кинетики процесса разделения.

3.4. Разделение реальной эмульсии СОЖ.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Моделирование процесса разделения отходов углеводородов коалесцирующими фильтрами"

Актуальность темы. В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. В настоящее время, когда ужесточились социально-гигиенические требования к любому технологическому процессу, решению вопросов создания безотходных производств и организации замкнутых циклов использования материальных ресурсов, должно быть уделено особое внимание. Отдельной проблемой при очистке отходов углеводородов является проблема разделения устойчивых эмульсий. Эмульсии возникают при экстракционной добыче рудных компонентов и органических веществ из растительного сырья, на автомойках, в пищевой промышленности (загрязнение воды жирами на мясокомбинатах и при рафинировании подсолнечного масла). В процессе добычи и переработки нефти, значительное количество воды сбрасываются в виде эмульсии, что наносит серьезный ущерб окружающей среде. С другой стороны, за счет неполного разделения эмульсий большие количества нефти закачиваются обратно в пласт. Особенно трудно разложить эмульсии с поверхностноактивными веществами. Важное место в рассматриваемой проблеме занимают отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Тысячи предприятий машиностроения, металлургии, энергетики и др., ежемесячно потребляют миллионы тонн СОЖ. Отработанные СОЖ (эмульсия) представляют собой особый вид опасных многотоннажных отходов, так как содержат большие концентрации устойчиво эмульгированных нефтепродуктов и эмульгирующих ПАВ. В процессе эксплуатации СОЖ загрязняются механическими примесями, подвергаются биопоражению и теряют свой технологический потенциал. Это приводит к необходимости ч частой замены загрязненных СОЖ свежеприготовленными, а отработанные сливаются в систему обезвреживания или непосредственно в окружающую среду. Другой вид экологических проблемных эмульсий типа «масло в воде» - это топливо, загрязненное водой, которое также может оказываться в окружающей среде (например, в подземных «линзах») (1).

Существует целый ряд процессов для очистки таких отходов. В настоящее время для разделения эмульсий существует два принципиально различных подхода: реагентный (применение деэмульгатора) и безреагентный (аппаратный). При решении проблемы очистки нефтесодержащих вод, особенно в стесненных условиях, например, судовой энергетической установки, наиболее актуально использование безреагентных методов очистки, позволяющих создавать компактное и высокоэффективное сепарационное оборудование с возможностью получения отсепарированного вторичного топлива для котельных установок судна (2; 3; 4; 5; 6).

Устройства для разделения эмульсий могут использовать гравитационную силу (отстойники), центробежную силу (гидроциклоны и промышленные центрифуги), капиллярные силы (коалесцирующие фильтры) (7; 8; 9; 10; 11; 12) а также мембранные явления. Из целого ряда наиболее широко применяемых способов очистки отходов углеводородов выгодно отличается высокой очистной способностью и приемлемыми массогабаритными и энергетическими показателями такой способ, как коалесценция на фильтре. Основой данного процесса является образование на поверхности коалесцирующего материала текучей пленки дисперсной фазы, а также постоянное или периодическое удаление отсепарированной пленки нефтепродуктов из объема фильтра. Захват частиц дисперсной фазы коалесцирующей загрузкой может происходить посредством различных механизмов: гравитационного осаждения, броуновской диффузии и гидродинамического столкновения (13; 14; 15; 16).

Механизму процесса коагуляции в различных фильтрующих материалах посвящена обширная литература. В работах Ребелеина и Бласа (1990) и Соколовича и др.(1997) (17; 18; 19); установлены факторы, влияющие на эффективности разделения фильтрующего материала: толщина, плотность и пористость, размер пор, природа материалов и также эксплуатационные режимы (объемный расход, природамаслозагрязненных сточных вод, перепад давления на фильтрующем материале, размер фильтра). Целью этих работ было увеличить эффективность разделения и также сформировать подходящие критериидля расчетов фильтровальной системы. Кроме того, Ваничкул (20) проанализировал и сравнил эффективности разделения, полученныев процессе коалесцирующего фильтрования для различных методов, как ультрофильтрование, гидроциклонирование, дистилляция и т.д. В работе (21; 22; 23) Мадиа и Фрут исследовали, как смачиваемость влияет на механизм коагуляции. Существуют различные мнения о влиянии смачиваемости. Воюцкий и др. (1953) (24) заметили, что промежуточная смачиваемость дала самое эффективное разделение, и пришел к заключению что, для лучшей работы, фильтр должен быть достаточно смочен водой, чтобы связывать воду, но не столь сильно, чтобы происходило чрезмерное насыщение (заполнение) водой. Они нашли, что свойства поверхности материала более важны, чем размер поры. Поверхностные свойства фильтрующего материала могут быть выражены с точки зрения гидрофильныюй или гидрофобной природы фильтрующего материала (25).

В работах авторов казанской школы (26) разработана математическая модель процессов гидродинамической коалесценции и дробления капель нефти в фильтрационном потоке коалесцирующей насадки при очистке нефтесодержащих пластовых вод. Между тем, согласно теории М.Смолуховского, скорость межкапельной коалесценции пропорциональна объемной концентрации капель и их среднему радиусу. Следовательно, этот эффект будет проявляться только в случае достаточно концентрированных и грубодисперсных эмульсий.

Актуальным является повышение эффективности процесса разделения устойчивых водомасляных эмульсий с одновременным выполнением экологических требований, предъявляемых к современному производству. Исследование направлено на достижение наиболее полного отделения масла, как наиболее ценного компонента, для повторного использования; кроме того, масла являются сильными загрязнителями окружающей среды. Кроме задачи, связанной с разделением воды и нефти в нефтепереработке, эти приемы можно применять в экстракционных химических технологиях, и для решения некоторых медицинских и бытовых проблем. В большинстве случаев коалесцирующие фильтры используются для разделения эмульсий типа «масло в воде». Применение коалесцирующих фильтров для разделения эмульсий типа «вода в масле» изучено в меньшей степени. Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей и механизма такого процесса для коалесцирующих фильтров с насадками изразличных материалов и с разными геометрическими характеристиками.

Цель работы: изучение связи эффективности разделения и свойств насадки, геометрии фильтра и объемной скорости потока в коалесцирующих фильтрах, предназначенных для разделения углеводорода и воды в устойчивой эмульсии типа «вода в масле». Дополнительной целью было также найти подходы к изучению характера взаимодействия эмульсии с насадкой и выяснить механизм разделения.

Для достижения цели исследования поставлены следующие задачи:

1. Подобратьфильтрующие материалы, которые обеспечивают наибольшую эффективность разделения.

2. Исследовать причинную связь эффективности разделения с химической природой насадки.

3. Установить особенности влияния на эффективность процесса разделения эмульсии ряда параметров: вязкости эмульсии, предварительного смачивания фильтра водой или маслом, размера пор, ориентации потока, высоты слоя насадки.

4. Разработать метод изучения взаимодействия эмульсии с материалом фильтра по изменению электропроводности во времени.

5. Установить, возможно ли разделение эмульсии в стационарном режиме, подобрать оптимальные условия разделения, при которых процесс протекает в стационарном режиме.

Научная новизна

1. Установлено существование стационарных режимов при разделении модельной водно-масляной эмульсии на некоторых насадках из ряда исследованных.

2. Доказано, что эффективность разделения модельной эмульсии повышается при уменьшении расхода и увеличения длины слоя фильтрующего материала для ряда насадок, и эти параметры взаимоменяемы, так что эффективность разделения определяется только временем контакта.

3. Методом измерения электропроводности доказано, что механизм разделения эмульсии связан со смачиванием полимерной насадки водой и вызванным этим безреагентным обращением фаз.

Практическая значимость: данное исследование может быть использовано для диагностики и в перспективе - усовершенствования материалов коалесцирующих фильтров, которые широко используются для разделения эмульсий. Технология коалесцентного разделения водно-масляных обратных эмульсий была апробирована для разделения промышленных отходов СОЖ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 28 рисунков. Список цитируемой литературы включает 114 наименований. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Ле Тхань Тхань

выводы

1. Для устойчивых эмульсий «вода в масле» наиболее высокие степени разделения были получены на фильтре с насадками на основе целлюлозы, причем максимальная степень разделения была достигнута на рулонной форме насадки на коалесцирующем фильтре и составила 98 %.

2. Для изучения свойств фильтровальной бумаги был специально разработан тест по определению размеров пятна в разных режимах смачивания. Было установлено, что поры фильтровальной бумаги обладают одновременно гидрофильными и гидрофобными свойствами. Эффективность целлюлозы как материала насадки в коалесцирующем фильтре для разделения устойчивой эмульсии связана со строением этого полимера.

3. Установлено, что для достижения полного разделения эмульсии, высота слоя насадки должна быть не меньше размера зоны, в которой происходит полное разделение эмульсии. Определено минимальнее время контакта, необходимое для разделения, которое составляет 67 + 5 мин.

4. Разработан метод изучения взаимодействия эмульсии с насадкой по изменению электропроводности во времени. Этим методом установлено, что контакт целлюлозы с эмульсией приводит к смачиванию полимера водой. Таким образом, механизм разделения может быть интерпретирован как безреагентное обращение фаз внутри фильтра, вызванное контактом с гидрофильной насадкой.

5. Исследовано влияние на эффективность процесса разделения эмульсии ряда параметров: вязкости эмульсии, предварительного смачивания фильтра водой или маслом, размера пор, ориентации потока, высоты слоя насадки.

Найдены оптимальные условия разделения, при которых оно протекает в стационарном режиме.

6. Предложенный фильтр с рулонной насадкой использован для разделения отходов реальных СОЖ. Показано, что реальные отходы эффективно разделяется на воду и масло на фильтре с рулонной насадкой.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Ле Тхань Тхань, Москва

1. Y.Aurelle. Treatments of oil-containing wastewater. Bangkok: Chalalongkom University: б.н., 1985.

2. Coalescence of secondary dispersions in biber beds. H.Speth, A.Pfennig and H.Franken. б.м. : Separ Purif Tech, 2002 г., Т. vol.29, pp.13-19.

3. Coalescence in fibrous beds. S.S.Sareen, P.M.Rose, б.м.: AICHE, 1966 г., Т. 12. 1045-1050.

4. Mechanism of separation of disperse phase of emulsions during filtration. S.S.Voyutskii, R. Panich. б.м.: Dokl AkadNayk SSSR, 1953.

5. Очистка воды от микрокапель жидких пищевых масел в аппаратах с волокнистой насадкой. В.В. Тарасов, А.Ю. Олей, Н.Ф. Коваленко. № 1,6.м. : Хим. технология, 2008 г., Т. Т.9. с. 45-48.

6. Очистка воды от микрокапель органических жидкостей методы гидродинамической адагуляции. Тарасов, В.В. № 4, б.м. : Вода: химия и экология, 2008 г. с.6-15.

7. Emulsion separation by coalescense technique. S. Saipanich, Y. Aurelle, and H. Roques. 1983 г., Thailand Engineering Journal, vol. 36, no. 1, стр. pp. 76-84.

8. Treatment of Oily Wastewater by Fibrous Coalescer Process: Stage Coalescer and Model Prediction. Painmanakul, Pisut. б.м. : World Academy of Science, Engineering and Technology, 2009 г., T. 58.

9. Separation of oil from oily wastewater by sorption and coalescence technique using ethanol graftedpolyacrulonitrile. J.Fei. Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, China : Environmental Science & Engineering Research Center, 2008 r.

10. Coalescence/filtration of an oil in - water emulsion in a peat bed. G.N.Mathavan, T. Viraraghavan. б.м. : Water Res, 1992 г., Т. vol. 26. pp.91-98.

11. Укрупнение микрокапель "масел" при обтекании эмульсиями твердых поверностей. Тарасов, В.В. № 5, б.м. : Доклад АН, 2008 г., Т. Т.421. с. 649.

12. Пргшенение метода гидродинамической гетероадагуляции для очистки воды от микрокапель и для исследования кинетики их взаимодействия с твердыми поверхностями. Тарасов, В.В. № 5, б.м. : Теор. осн. хим. технологии, 2010 г., Т. Т. 44. с. 483-497.

13. Ken, Sutherland. Filter andfiltration handbook. Oxford : Elsevier, 2008. 523 P

14. Д.Н.Левченко. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М. : Химия, 1967. 200с.

15. В.А.Жужиков. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. М. : Химия, 1971. 440с.

16. Особенности кинетики очистки воды от микрокапель дизельного топлива методом гетероадагуляции на углеродной ткани. В.В. Тарасов, Н.Ф. Коваленко. № 3, б.м. : Вода: химия и экология, 2012 г. с. 33-41.

17. Effect of bed length on steady-state coalescence od oil-in-water emulsions. R.S.M.Sokolovic, T.J.Vulie. б.м. : Separation and Purification Technology, 2007 г., Т. 56.

18. Separation of micro-dispersions in fibre-beds. F.Rebelien, E. Blass. б.м. : Filtration & Separation, 1990 г., Т. 9. pp 360-363.

19. Factors governing partial coalescence in oil-in-water emultions. E.Fredrick, P Walstra, К Dewettinck. б.м.: Advances in Colloid and Interface Science, 2010 г., Т. 153. pp. 30-42.

20. Comparision od untrafiltration and distillation processes for treatment of cutting oil emulsion. B.Wanichkul. Toulouse, France : The Institut National des Sciences Applicquees od Toulouse, 2000 r.

21. Granular packed bed coalesce: influence of packing on coalescence. J.R.Madia, S.M.Fruth, C.A.Miller, б.м.: Envir Sci & Technol, 1976 г., Т. 10. pp 1044-1046.

22. A study on effect of wetting on mechanism of coalescence in a model coalescer. S.Basu. б.м. : Colloid Interface Sci, 1993 r.

23. Wetting properties and stability of silane treated glass exposed to water, air and oil. M.Wei, R.S.Bowman, J.L.Wilson, б.м.: Colloid Interface Sci, 1993 r. pp.154-157.

24. Water-in-oil Coalescence in Micro-Nanofibre Composite Filters. C.Shin, G.G.Chase, б.м. : ALCHE, 1976 г., Т. 50. pp.343-350.

25. Wettability Characterization of Mixed hydrophilic/hydrophobic fiber media using Modified Washbur's Equation. P.S.KuIlarni, G.G.Chase, б.м. : Nassau Bay, Texas, 2009.

26. А.Б.Аделынин. Использование гидродинамических насадок с крупнозернистой загрузкой ждя интенсификации очистки нефтесодерэюащих сточных вод. Урмитова-Казань : Каз. гос. арх-сторит. академия, 1997. 251с.

27. Aging of oil-in water emulsions: The role of the oil. Holger Egger, Kathryn Mc Grath. б.м. : Colloid anf Interface Science, 2009 г., Т. 299. pp.890-899.

28. Emulsion Characterization. R.J.Mikula. Washington D.C. : American Chemical Society, 1992 r. pp.79-130.

29. А.А., Под редакцией Абрамзона. Эмульсии. М. : Химия, 1972. 449с.

30. Б.П.Тонкошуров, Н.Н.Серб-Сербина, А.М.Смирнова. Основы химического деэмулъгирования нефтей. М. : Гостоптехиздат, 1946.

31. В.Клейтон. Эмульсии, их теории и технические применения. М. : Издатинлит, 1950.

32. L.Laurier, Schramm. Emulsions, Foams and Suspensions. Fuldamentals and Applications, б.м. : Wiley-VCH, 2005. 465c.

33. Surfactants and Polymers in Aqueous Solution. J.Lindman, H.Kronberg. N.Y.: Wiley, 1999 r.

34. Theory of the stability of strongly charged lyophobic sols and of the adhesion od strongly charged particles in solution of electrolytes. B.V.Derjaguin, L.Landau. б.м. : Acta Phusicochem URSS, 1941 г., Т. 14. с. 633.

35. A.W.Angle. Chemical Demulsification of Stable Crude Oil and Bitumen Emulsions in Petroleum Recovery-a Review, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology, б.м. : Marcel Dekker, Inc.:Trondheim, 2001.

36. K.D.Danov, B.Ivanov. Dynomic Processes in Surfactant-Stabilized Emulsions, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology, б.м. : Marcel Dekker, Inc.: Tromdheim, 2001.

37. The influence of surfactants on coalescence fdtration. E. Dahlqvist and F.Setterwall. б.м. : Progress in Colloid & Polymer Science, 1990 г., Т. 82. pp. 155-162.

38. T.Darsh, Wasan Alex. Structure and stability of emulsions. N.Y. : Marcel Dekker, 2001. 731 c.

39. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. Marcel Dekker : Inc.: Tromdheim, 2001.

40. S.Dukhin, Sjoblom. An Experimental and Theorethical Approach to the Dynamic Behavior of Emulsions, авт. книги. J. Sjoblom. Emulsions and Emulsion Stability. N.Y. : Taylor and Francis, 2005.

41. B.P.Binks. Emulsions Recent Advances in Understanding. Modern Aspects of Emulsion Science. Cambridge : The Royal Society of Chemistry, 1998.

42. J.L.Salager, C.L.Bracho. Surface Forces and Emulsion Stability, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. Marcel Dekker : Inc.: Tromdheim, 2001.

43. Emulsions and Emulsion Stability. J.Sjoblom. N.Y. : Taylor and Francis, 2005 г., Т. 132.

44. Stability of Water-in-Crude Oil Emulsions: Role played by the State of Solvation of Atsphaltenes and by Waxes. O.Mouraille. б.м. : Dispersion Science and Technology?, 1998 г., Т. 19. pp.339-36.

45. Measurement of interfactial tension from the shape of rotating drop. H.M.Pricen, I.Y.Z.Zia, S.G.Mason, б.м. : Colloid and Interface Sci, 1967 г., Т. 23. pp 99-107.

46. Per M Claesson, Eva Blomberg, Evgeni Poptoshev. Surface forces and emulsion stability, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. N.Y. : Marcel Dekker, 2001.

47. The London-van der Walls attraction between spherical particles. H.C.Hamaker. б.м. : Physica, 1937 г., Т. 4. pp. 1058-1072.

48. A.P.Sullivan, N.N. Zaki. The stability of water-in-crude and model oil emulsion, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. N.Y. : Marcel Dekker, 2001.

49. P.Walstra. Emulsion stability, авт. книги. J.Sjoblom. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. N.Y. : Marcel Dekker, 2001.

50. Tarasov Y.V., Yagodin G.A. Interfacial films in solvent extraction. Handbook of heat and mass transfer, б.м. : Ed. N.P. Cheremisinoff, Guef Publ Company Houston, 1986.53. —. Phenomena in Solvent Extraction. New York : Marcel Dekker, 1988. p. 141-237.

51. Dynomic interfacial layers in liquid-liquid and gas-liquid systems. V.V., Tarasov. 1, б.м. : Russian J. Phys. Chem., 2000 г., Т. 74. p. 118 123.

52. И.Е.Стась. Дисперсные системы в природе и технике, б.м. : Барнаук, 2005.

53. Массопередача при периодических возмущениях межфазной границы системы жидкость-жидкость. В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян, Г.Г. Ларин. № 2, б.м. : Теор. осн. хим. технологии, 2000 г., Т. Т.34. с. 188-194.

54. Динамический межфазной слой в неравновесных системах жидкость-жидкость. В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян. № 5, б.м. : Доклад АН., 1996 г., Т. Т. 360. р. 647-649.

55. Эффекты динамических межфазньгх слоев систем жидкость-жидкость. В.В. Тарасов, Чжан Дун Сян, Н.Ф. Кизим. № 12, б.м. : Вода: химия и экология, 2010 г. с. 41-53.

56. Dynamic aspects of emulsion stability. A.A.Pena. Houston : Rice University: Ph.D. thesis, 2004 r.

57. Coagulation enhanced centrifugation for treatment of petroleum hydrocarbon contaminated waters. B.Tomsel, J.Regula. 35, б.м. : Environ Sci Health A.pp.1557-1575.

58. Theory of the Stability of Liophoobic Colloids. E. J.M.Verwey, J.T.G.Overbeek. Amsterdam : Elsevier, 1948 r.

59. On the theory of lubrication and its apply cation to Mr. Beauchamp Tower's experiments, including an experimental determination of the viscosty of olive oil. O.Reynolds. London : Philos. Trans. R. Soc. London, 1886 г., Т. 177. pp. 157-234.

60. Interfacial Phenoma: Equilibrium and Dynamic Effects. C.A.Miller, P.Neogi. Houston : CRC Press, 2008 r.

61. Д.А.Фридрнхсберг. Курс коллоидной химии. JI. : Химия, 1984. 368с.

62. Methods for the separation of emulsified oil from water: a state-of-the-art review. J.M.Benito, G.Rios, C.Pazos. б.м.: Chemical Engineering, T. 4. PP.203231.

63. Destabilization of cutting oil emulsions using inorganic salts as coagulants. G.Rios, C.Pazos, J.Coca. б.м. : Colloids Surf A, T. 138. pp.383-389.

64. Centrifugal separation efficency in the treatment of waste emulsified oils. A.Cambiella, J.M.Benito, C.Pazos. б.м. : Chemical Engineering Research and Design, 2006 r. pp.69-76.

65. Р.Коллинз. Течение жидкостей через пористые материалы. М. : Мир, 1964. 350с.

66. Н.С.Орлов. Ультра- и микрофильтрация. Теория основы. М. : б.н., 1990. 174с.

67. The use of nonwovens in air filtration. F.Montefusco. 42, б.м. : Filtration and Separation, 2005 r. 30.

68. M.Hutten. Handbook of nonwoven filter media. Oxford UK : Elsevier Ltd, 2007.

69. Classification of pooros media with through pore channels. Yelshin, Alex, б.м.: Filtration & Separation, 1994 г., Т. 5. pp.243-247.

70. United States Patent № U.S.7314497B2. al, Kahlbaugh et. 2008 r.

71. Oriented Fiber Filter Media. R.Bharadwaj, A.Patel, S.Chokdeepanich. б.м.: Journal of Engineering Fibers & Fabrics Special issue, 2008 r. pp.29-34.

72. Structure and Mechanics of woven fabrics. J.Hu. Washington D.C. : CRC press, 2004 r.

73. Measurement ofUni-axial fiber angle in non-woven fibrous media. Chase G.G., V.Benniwal. б.м. : Engineering Science, T. 55.

74. Filtration of aerosols by bibrous media. C.Y.Chen, б.м. : Chem. Res., 1955 г., Т. 55. pp.593-623.

75. Coalescence of secondary emulsion in fibrous beds. D.F.Sherony, R.C.Kintner, P.T.Wasan. 10, N.Y.: Surface and Colloid Science, 1978 r. pp.99162.

76. Динамика капиллярного потока. В.Эдвард, Уошберн. 3, б.м. : Physical Review, 1921 г., Т. 17. рр.273-283.

77. Mechanism of separation of disperse phase of emulsions during filtration . S.S.Voyutskii, K.A.Akl'yanova. б.м. : Акад.наук.СССР, 1953 г., Т. 91. 1155.

78. Demulsification of water in oil emulsions via filtration through a hydrophilic polymer membrane. N.M.Kocherginsky. б.м. : Journal of membrane science, 2003 г., Т. 220. pp.117.

79. Dijck, W.J.D.Van. 2758720. U.S.: б.н., 1956.

80. Effect of Fiber Orientation on Filter Media Performance MS Thesis.

81. C.Venkataraman. б.м.: The University of Akron, 1999 r.

82. Liquid-liquid Separation by bed coalescers. Соколович, Р.Серов, б.м. : World Filtration Congress, 1996 r. 822.

83. N.Anderson. Patent 800932 B. British : б.н., 1958.

84. Д.В.Пчелинцев, Г.В.Кочерыженков, С.К.Матвеев,. Разделение эмульсии в фильтре с коалесцирующей загрузкой. Избр. тр. междунар. науч. конф. по механике "Третьи Поляховские чтения" : СПГУ, 2003. с. 146-150.

85. The rejection of oil by microfiltration of a stabilized kerosene/water emulsion. I.W.Cumming, R.G.Holdich, I.D.Smith. б.м. : Journal of Membrane Science, 2000 r,T. 169. p. 147.

86. Coalescence in Fibre Beds. P.Jeater, E.Rushton, G.A.Davies. б.м. : Filtration & Separation, 1980 r. pp.129.

87. A study on Effect of Wetting on Mechanism of Coalescence. S.Basu. б.м. : Journal of Colloid and Interface Science, 1993 г., Т. 159. pp.68-76.

88. The behavior of Fibrous in the Initial Stages of Filter Loading. J.Stenhouse,

89. D.Japuntich, B.Liu, б.м.: Journal of Aerosol Science, T. 23.

90. Clogging of Fibrous Filters by Liquid Aerosol Particles: Experimental and Phenomenological Modeling Study. T.Frising, P.Thomas, D.Bemer. б.м. : Chemical Engineering Science, T. 60. 2751.

91. Capturing drops with a Thin Fiber. E.Lorenceau C.Clanet. 279, б.м. : Journal of Colloid and Interface Science.

92. Particle Capture Processes and Evaporation on a Microscopic Scale in Wet Filters. 279, б.м. : Colloid and Interface Science. 213.

93. Steady stage filter media performance modeling with and without nanofibers. P.Srinivasan, G.G.Chase. Atlanta : American Filtration and Separations Society: 18th Annual Conference.

94. Г.А.Роев. Очистные сооружения газоперекачивающих станций и нефтебаз. М. : Недра, 1981. 240с.

95. А.И.Жуков, ИЛ.Мангайт, И.Д.Радзиллер. Методы очистки производственных сточных вод. М. : Стройиздат, 1977. 208с.

96. А.М.Когановский, Л.А. Кульский, Е.В.Сотникова, В.Л.Шмарут.

97. Очистка промышленных сточных вод. Киев : Техника, 1974. 257с.

98. М.В.Молоков, В.Н.Шифрин. Очистка промышленных стоков с территорий городов и промышленных площадок. М. : Сторйиздат, 1977. 103с.

99. В.О.Орлов, В.И.Шевчук. Интенсификация работы водоочистных сооруэ!сений. К. : Будивельник, 1989. 125с.

100. С.В.Яковлев, Я.А.Карелин. Очистка производственныз сточных вод. М. : Сторйиздат, 1979. 320с.

101. Исследования режимов микробиологической очистки нефтесодерэюащих сточных вод. О.А.Бондар, Г.А.Микитин. б.м. : Химия и технология воды, 1997 г., Т. 2. с. 207-211.

102. В.С.Штондина, Л.Б.Баранов. Очистка нефтесодержащих вод электронной промышленности. Совершенствование методов биологической и физико-химической очистки производственных сточных вод. М. : ВНИИ ВОДГЕО, 1990.

103. Г.И.Николадзе. Технология очистка природных вод. М. : Высш. шк., 1987. 479с.

104. Р.И.Аюкаев, В.З.Мельцер. Производство и применение фильтрующих материалов дл очистки воды. Л. : б.н., 1985. 199с.

105. И.С.Бабаев. Безреагентные методы очистки высокомутных вод. М. : б.н., 1978. 80с.

106. М.Г.Журба. Очистка воды на зернистых фильтрах. М. : Львов, 1980. 199с.

107. Г.А.Роев, В.А.Юфин. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов. М. : Недра, 1987. 224с.108. Интернет, www.rambler.ru.

108. Роберте Д., Касерио М. Основы органической химии. Москва : Мир, 1978.

109. Д.Роберте, М.Касерио. Основы органической химии. М. : Мир, 1978.

110. В.И.Ролдугирн. Физико-химия поверхности. Москва : б.н., 2008.

111. Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер. Поверхностные силы. С. : Наука, 1985.

112. Recoalescence of emulsion droplets during high-energy emulsification. S.Mahdi Jafari, E.Y.He and B.Bhandari. б.м. : Food Hydrocolloids, 2007 г., Т. 22. pp. 1191-1202.

113. Sedimentation andfluidisation: Part I. J.F.Richardson, W.N.Zaki. б.м. : Trans. Ins. Chem. Eng., 1954 r.