超声波原油破乳ppt课件

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超声波设备的安全性
本设备对人体安全无辐射
超声波是一种机械波，由于超声波直接作用在液体中， 超声波透过液体、容器壁、空气才能进入人体中，这些界 面的反射系数都大于90%，其进入人体的超声波总量极小， 小于医用B超的辐射强度。总所周知，B超是可以对胎儿使 用的，超声设备对人体是安全的。
超声波进入 液体的能量
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设计思路
根据初试实验所得到的结论，本设计方案思路采用以下方式：
1、采用串联式管道设计 2、采用插入式超声辐射设计 3、采用超声设备功率、频率多样化设计 4、采用第二代超声波数字控制电源 5、采用防腐、防爆和抗压设计，零部件可拆卸。
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串联式管道设计1
设计原因：
多套超声设备一般可通过并联或串联的排列方式对液体进行作用。
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超声原油管道方案设计
本方案以杭州成功超声设备有限公司实用型专利——大功率声 化学处理系统为设计基础。具有以下特点：
功率大，能量集中 抗高温高压 配备数字式超声频率自动追踪电源 使用简便，可适用于各种声化学反应。
大功率声化学系统已获得实用型专利、目前正在申报国家创新基金，
此设备已广泛引用于中药萃取、污水处理、生物降解、细胞粉碎等方面
超声破乳脱水 超声防垢除垢 超声防蜡降粘 超声污水处理
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超声原油破乳的理论研究
超声波可在温和条件下，实现原油破乳。超声波 与破乳剂具有协同效应，其特点如下:
降低破乳剂的用量
油水分离率高
以上特点决定了超声在工业应用中的可行性
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超声原油破乳工业应用
美国BRANSON超声设备公司已有相关工业应用的产品 国内江苏石油勘探局石油工程技术研究院的虞建业 、西北工业大学化学工程系的
原工艺不变，加入超声，菌落数减少30% 代替高剪切乳化，乳化颗粒度1μm
彻底解决过滤网、出液口淤积、堵塞等情况 分散（剥离）液体中团聚的细小颗粒， 提高制取率，较原产量提高30%左右 原油脱水、原油破乳 ••••••••••••
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超声石油应用
超声波在石油工业中的应用属于声化学范畴，近 年来国内外研究主要集中在以下方面
为100
通过液体传 递到容器上 的能量约为
10
通过容器传 递到空气中 的能量约为1
从空气中进 入人体的能 量约为0.01
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超声波设备的安全性
超声波与液体接触会产生一定程度的噪声
由于超声波进入液体中会产生空化效应，导致产生大 量的噪声，您所听到的噪声不是超声波，其频率在1kHz左 右，如果感觉噪声强度太大，建议在设备使用时带上耳塞。
超声核心部件 —换能器
超声波换能器 将电能转换为超声波能量的器件。换能器品种特
别多，要求也特别高。极其简单的机械结构中，隐藏 着极其复杂的技术要求。这是一个令人费解的矛盾， 也是换能器技术的魅力所在。
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超声核心部件—驱动电源
超声波驱动电源：
将普通的市电，转换成超声波换能器所需要的高频、 高压电流。在各种各样的电源中，超声波驱动电源几乎 是技术含量最高的。
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大功率超声波声化学设备
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设备结构
设备主要由换能器、变幅杆、工具头、驱 动电源组成。
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设备特点
功率大，能量集中
工业级设备最高功率3000W，能量转化效率高，达到80% 以上，辐射面积较传统工具头增大2.5倍
抗高温高压
最高承受温度300℃，最高承受压强30Mpa
配备数字式超声频率自动追踪电源
李淑琴等人在石油破乳方面做了大量的理论及实验，得到了较为理想的效果 目前国内尚未工业使用先例
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超声原油管道应用难点
原油破乳需要高强度、大功率、连续工作的 超声辐射，这对超声设备提出了极高的要求。
原油压力、温度及粘度不断变化，普通超声 设备无法应对这些变化。
管道安装精度高，对固定、防腐、防爆等提 出极高要求。
本案设计方式如下：
具体尺寸可按照现场工艺要求更改
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串联式管道设计2
具体尺寸可根据现场工艺要求更改
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插入式超声辐射
设计原因： 传统超声设备工作对象温度不能超过80℃，辐射强
，并与中南大学、南京林华所、东北大学等高校和科研机构建立合作。
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初试实验说明
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实验时间：2013年04月 实验地点：
杭州成功超声设备有限 公司超声实验室 实验目的： 在实验室中测试超声对 原油破乳的作用 实验内容： 用不同频率的超声波对 原油进行作用，并用对 照试验进行参考。 实验结论: 使用超声的原油样品较 普通样品脱水率明显提 高，不同功率及频率效 果存在差异。
能量载体
金属探伤 水下定位 医学诊断 微电子
声化学
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机械效应 空化效应 热效应 化学效应
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声化学技术的应用领域
废水的净化 石油中的应用 中药成分提取 ……
治理微生物 化工工业处理 微粒的在液体中的分散
ห้องสมุดไป่ตู้
<15kHz 声波
15kHz< >60kHz 大功率超声波频段
>60kHz 非大功率频段
驱动电源输出信号为高压
超声波驱动电源输入为高压信号，使用过程中需控制 环境温度、湿度及粉尘等，不可随意拆卸设备，以防高压 触电。
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案例列举
应用领域
中药萃取 压载水处理
食品灭菌 乳化
高压高温容器清洗 液体中颗粒物分散
生物柴油制取 石油工业应用
效果及影响
加入超声设备，提高浸出率30-50% 配合紫外线，辅助杀灭藻类
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超声波产生
超声波设备可以 将电能转化为高 频振动，其原理 如右图所示。
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超声波应用领域简介
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超声波的定义
声音的频率范围是很宽的。但是一般只有在 20~20000Hz范围内的声音才能引起人的听觉, 频率高于20000Hz的声波就叫超声波。
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超声波
信息载体
检测超声 功率超声
配备数字电源，确保设备最佳状态工作
工作稳定，使用简便，适用各种声化学反应
超声波系统振幅稳定，持续工作时间长；法兰安装，对 原有设备改动小
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设备功能
可作用于各种液体的声化学反应，法兰以 下工具头长度可定制。
可连续工作，脉冲式工作两种模式可选 30%-99%功率连续可调 自动频率跟踪功能 可预留端口，供外接PLC控制