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交直流电脱盐原理是什么?电脱盐装置有哪些设备?其作用是什么?

Ailing 2018-08-03 09:18:28
交直流电脱盐原理是什么?
    答:交流电脱盐一般采用垂直电极板,电场自下而上分为交流弱电场、直流弱电场和直流强电场。当原油通过直流电场时,含盐水滴在电场力的作用下产生偶极性,相邻水滴相互吸引复合,只是电场不变。由于电极板为垂直布置,偶极化的水滴由于处在电场中的位置不平衡,使水滴向正负极板移动,因油流和水滴沉降是上下运动,这就比交流电场大大增加了水滴复合的机会。此外极向“电泳”现象还使更小的水滴在一定的情况下抵达极板,并聚集增大,这是直流电脱盐脱水率比较高的原因之一。另外直流电场垂直布置可增加电场高度和改变电极距来取得合适的停留时间及电场强度,从而提高脱盐脱水率和降低能耗。
 
电脱盐装置有哪些设备?其作用是什么?
    答:原油电脱盐装置主要包括:电脱盐罐,高压配电系统,原油注水、切水系统,破乳剂注入系统,含盐污水预处理系统以及自控系统。原油电脱盐装置的核心设备是电脱盐罐,原油电脱盐罐的设备本体形式经历了立式、球形、卧式容器三个阶段。使用卧式电脱水器与脱盐的工艺要求有着密切关系,因为提高温度能够改善电场中微滴碰撞的聚结作用以及沉降的相分离条件。
    (1)电脱盐罐。原油电脱盐罐的电极结构是多种多样的,其中目前最常见的形式有水平式电极、立式悬挂电极、单层及多层鼠笼式电极。而水平式电极是国内外最广范采用的形式,一般是在电脱盐罐内设有两层或三层电极板,原油乳化液从容器下部的分配管进入,原油从上部的集合管出去,含盐污水从下部切水口切除。水平式电极板的设置主要有两种形式:三层极板与两层极板,极板与变压器的型式相配合分成1~3段。三层极板采用单极板送电,如图1-3所示,即三层极板中间一层送电,上下两层极板均接地。上层与中层极板间距一般为200~ 220mm,处于强电场区。中层与下层极板间距一般为500~ 540mm,即弱电场区。
    两层极板也采用单极板送电,不增设下层极板,而是利用罐底水层界面作为一个接地极板。但是在油水界面上下高低波动的情况下,则影响到弱电场的稳定,对脱盐脱水不利。
    在下层电极板的下方,设有原油人口分配器,分配器的作用是将原油沿罐的水平截面均匀分布,使原油与水的乳化液在电场中匀速上升。
    分配器结构基本上分两种,如图1-4所示。图1-4(a)为管式,在管上匀布小孔;图1 -4(b)为倒槽式,在槽的四周开有小孔,倒槽式分配器适用于黏度大、杂质多的重质原油,可以避免分配器堵塞。
    (a)管式分配器    (b)倒槽式分配器图1-4原油分配器示意图
    罐的上方设有集合管或集合槽,将脱后原油沿水平方向均匀的收集并送出电脱盐罐。
    罐的底部设有排水收集管,将沉积在罐底部的水沿水平方向收集并排出罐外。在罐底部还有反冲洗设施,在不停工的情况下,定期将沉积在罐底部的污泥状杂质搅起并随水排出罐外。(2)混合器。在原油进脱盐罐之
前,要注破乳剂、注水,使其与原油充分混合,因此在脱盐罐前要设混合器。混合器的结构有两种形式:一由静态混合器与偏转球型阀组成,静态混合器起混合作用,偏转球型阀带执行机构,可调节混合器前后的压差;另一种采用双座调节阀作为混合器,此种阀占地小,便于安装。
    (3)高压配电系统。变压器是为电脱盐提供强电场的电源设备。由于电脱盐设施处理的原油品种、处理量及操作条件的变化,要求变压器提供的电压应能随时调节。
    全阻抗变压器,是采用较为先进的供电设备,在变压器的输入端设有限制电压的干扰绕阻,当极板间的二次电流增大时,一次电流也随之增大,此时由于感抗绕阻的存在,使一次电压下降,二次电压随着下降,二次电流也下降,因此,极板间电压随着极板间导电率变化相应变化,起到自动调节电压的作用,目前我国已生产出不同容量,具有多档次可调节输出电压的全阻抗防爆电脱盐专用变压器。