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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2019-02-05

Journal:化工进展

Volume:38

Issue:2

Page Number:790-797

ISSN No.:1000-6613

Key Words:膜;分离;乳化剂;分子模拟;渗透通量

Abstract:利用管状陶瓷膜基氧化锆动态膜分离油水乳化液,研究了4种工业常见乳化剂[斯盘80(SP-80)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基硫酸钠(SLS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)]对分离过程的影响.利用正交实验方法考察了乳化剂种类和浓度、乳化液温度和流量以及操作压力对过程的影响.正交实验结果表明,在SDS、1.0 g/L、50℃、120L/h和0.14MPa操作条件下,油水混合物稳定渗透通量最大.单因素实验结果表明,当乳化剂浓度增大时,稳定渗透通量减小;当乳化液温度升高时,稳定渗透通量先增加后降低.无机盐离子Na+、Ca2+和Al3+的存在均可使稳定渗透通量增加.当Al3+大于0.75g/L时,乳化液的稳定性被完全破坏,更有利于提高渗透通量.基于实验结果,采用分子模拟方法研究了不同实验条件下乳化剂的乳化效果,分析了SDS的油水界面形成能(E)和水的界面扩散系数(D)与乳化剂浓度和乳化液温度的关系.模拟结果表明,E和D绝对值均随着乳化剂浓度和乳化液温度增加而增大.实验和模拟结果均表明,乳化剂的乳化效果决定了油滴的平均粒径,基于油水分离的堵塞机理,也由此影响了稳定渗透通量.模拟结果从微观角度解释了实验现象,研究结果可为动态膜处理油水乳化液的工业应用提供依据.