Grunnrekstrarreglan um ultrasonic homogenizers er byggð á ultrasonic cavitation áhrifum. Þegar miklar - tíðni ultrasonic bylgjur (venjulega á milli 20kHz og 100kHz) virka á fljótandi miðli, myndast mikill fjöldi pínulítills loftbólur (cavitation loftbólur) í vökvanum. Þessar loftbólur stækka hratt á neikvæðum þrýstingsfasa ultrasonic bylgju og hrynja samstundis á jákvæðum þrýstingsfasa. Þetta hrun losar afar mikla staðbundna orku (staðbundið hitastig getur náð yfir 5000k og staðbundinn þrýstingur getur náð hundruðum andrúmslofts), ásamt miklum áfallsbylgjum, örjöppum og ókyrrð.
Í olíuvinnsluforritum hefur þessi orku losun margvísleg áhrif á olíukerfið: í fyrsta lagi brýtur ákafur vélrænn titringur upp makromolecular samanlagður (svo sem malbik og kollóíð) í olíunni og dregur úr milliverkunum. Í öðru lagi geta örjöfnin rifið í sundur stöðuga viðmótshimnuna milli olíu og vatnsfleyti, stuðlað að olíu - vatnsskilnað. Ennfremur hreinsar holaáhrifin umfang og óhreinindi frá leiðslumveggjum og dregur úr hættu á stíflu búnaðar. Það er einmitt þetta einkenni „aðallega líkamlegrar aðgerðar og engin efnafræðileg mengun“ sem gefur ultrasonic einsleitni kostum í jarðolíuvinnslu sem erfitt er að passa við hefðbundna tækni.
2. kjarnaumsóknir í ultrasonic einsleitni í olíuvinnslu
Tæknilegar eiginleikar ultrasonic einsleitni gera þeim kleift að hylja lykilvinnslutengla yfir alla olíuframleiðslukeðjuna, allt frá útdrátt og flutningi til betrumbóta. Eftirfarandi er ítarleg greining á þremur kjarnasviðsmyndum:
2.1 Útdráttur og flutningur á hráolíu: Skilvirk minnkun seigju og örvandi flutninga
Útdráttur og flutningur á mikilli - seigju hráolíu (svo sem þung hráolía og seigfljótandi olía) er mikil áskorun í olíuiðnaðinum. Vegna mikils styrks malbiks, kvoða og vaxa getur seigja þessarar tegundar hráolíu náð þúsundum eða jafnvel tugum þúsunda MPa · s við stofuhita. Hefðbundnar flutningsaðferðir krefjast upphitunar (sem eyðir mikilli orku) eða bætir efnafræðilegum seigju minnkandi (sem eru tilhneigð til umhverfismengunar) til að draga úr seigju, sem leiðir til verulegs kostnaðar og umhverfisþrýstings.
Ultrasonic homogenizers ná lækkun á seigju með holaáhrifum. Í fyrsta lagi brjóta há - tíðni titrings niður landuppbyggingu stórra sameindaþéttna í hráolíu og draga úr millibólgu núningi. Í öðru lagi getur staðbundið hátt hitastig sem myndast við hrunið á loftbólum tímabundið bráðnað vaxkristalla í hráolíunni og komið í veg fyrir útfellingu þeirra og stífluðu leiðslur. Hagnýt gögn sýna að þegar ultrasonic einsleitni er notað í þungolíuleiðslum er hægt að minnka hráolíu seigju um 30%- 60%og flutningsþrýstingur um 20%- 35%. Þetta útrýma þörfinni fyrir efnafræðilega hvarfefni, draga úr orkunotkun og forðast umhverfismengun. Ennfremur getur það að setja litla ultrasonic einsleitni við brunahöfða á hráolíu bætt hráolíuflæði og aukið skilvirkni útdráttar, sem gerir það sérstaklega hentugt til útdráttar úr lágu - gegndræpi uppistöðulón.
2.2 Ofþornun hráolíu: Demulsification og aðskilnaður til að bæta gæði hráolíu
Þegar hráolía er dregin út úr mynduninni ber hún venjulega umtalsvert magn af vatni (myndar olíu - fleyti vatns). Þetta vatn eykur ekki aðeins flutningskostnað heldur tærir einnig búnað við síðari hreinsun og hefur áhrif á gæði vöru. Þess vegna er ofþornun hráolíu mikilvægt skref í olíuvinnslu. Hefðbundin ofþornunartækni á hráolíu (svo sem setmyndun, skilvindu og efnafræðilegri afnæðun) þjást af litlum ofþornun skilvirkni, afgangs efnafræðilegum hvarfefnum og fótspori stórra búnaðar. Ómeðhöndlunarleyfisreglan um homogenizer byggir á holaáhrifum, sem raskar viðmótshimnu fleyti. Dreifðu fasinn (vatnsdropar) í olíu - Fleyti vatns er húðuð með stöðugri viðmótshimnu (samsett úr yfirborðsvirkum efnum eins og malbiki og kolloidum), sem er erfitt að brjóta með hefðbundnum aðferðum. Áfallsbylgjurnar og örjömurnar sem myndast við hrun ultrasonic cavitation loftbólur rífa beint í gegnum millihimnuna, sem veldur því að vatnsdroparnir rekast saman og sameinast í stærri dropa, að lokum aðgreina frá hráolíu undir þyngdaraflinu. Í samanburði við hefðbundna tækni geta ultrasonic homogenizers aukið ofþornun á hráolíu um 40%- 70%og dregið úr vatnsinnihaldi ofþornaðs hráolíu undir 0,5%(uppfyllir staðalinn í hreinsunariðnaðinum). Þetta útrýmir þörfinni fyrir efnafræðilega demulsifiers og dregur úr byrði á síðari skólphreinsun. Ennfremur er þessi tækni einnig hentugur fyrir erfitt - að - meðhöndla „aldraða fleyti“ (fleyti sem hafa orðið afar stöðugar eftir langan - geymslu á tíma) og takast á við vinnslu flöskuháls af hefðbundinni tækni.
2.3. Bensínhreinsun: Hagræðing viðbragðsferla og bætir ávöxtun vöru
Í jarðolíuhreinsunarferlum (svo sem hvata sprunga og vatnsbólgu) hefur einsleitni og óhreinindi innihald fóðurs bein áhrif á viðbragðs skilvirkni og gæði vöru. Ultrasonic homogenizers geta hagrætt hreinsunarferlinu á eftirfarandi hátt:
2.3.1 Formeðferð fóðrunar: Ultrasonic cavitation brýtur niður kókagnir og málm óhreinindi (svo sem nikkel og vanadíum) í hráefni, sem kemur í veg fyrir að þeir stífluðu hvata svitahola og lengja líf hvata. Ultrasonic homogenizers blandast einnig jafnt feedstock og hvata, auka hvata viðbragðs snertiflæði og auka viðbragðs skilvirkni.
2.3.2 Hreinsun vöru: Við hreinsunarferlið við smurolíur, dísel og aðrar vörur, geta ultrasonic einsleitni fjarlægt örlítið óhreinindi agnir (svo sem kolloids og malbikleifar) úr vörunni, bæta skýrleika vöru og stöðugleika. Ennfremur stuðla ultrasonic homogenizers til samræmdrar dreifingar á aukefnum (svo sem andoxunarefnum og þvottaefni) í gegnum olíuna, sem eykur afköst vöru. Málsrannsókn við hreinsunarstöð sýndi að það að setja upp ultrasonic einsleitni formeðferðarkerfi fyrir hvata sprungueining framlengda hvata skipti um 30%, jók ávöxtun bensíns um 2%- 3%og minnkaði tíðni viðhalds búnaðar, sem leiddi til verulegs heildar efnahagslegs ávinnings.
Þar sem olíuiðnaðurinn breytist í átt að grænum, skilvirkum og lágum - kostnaðarferlum bjóða ultrasonic einsleitir, með einstaka hola tækni þeirra nýstárlegar lausnir fyrir lykilferla eins og minnkun á seigju hráolíu, afnæðingu og ofþornun og betrumbæta forvörn. Þetta fjallar ekki aðeins um sársaukapunkta hefðbundinnar tækni heldur veitir einnig sterka stuðning við minnkun kostnaðar, endurbætur á skilvirkni, orkusparnað og lækkun losunar. Með stöðugri framþróun tækni og áframhaldandi stækkun umsóknar atburðarásar hennar eru ultrasonic einsleitir til að verða grunntækni í olíuvinnslugeiranum, sem stuðla verulega að sjálfbærri þróun alþjóðlegrar orkuiðnaðar.