[发明专利]一种容器内置式静电聚结器室内动态实验装置及方法

权利要求书

1.一种容器内置式静电聚结器室内动态实验装置，该装置包括聚焦光束反射测量仪、探测流道、混合泵、剪切乳化机、乳化液供料罐、螺杆自吸泵、第一阀门、第二阀门、入口流量计、高频/高压电源、分离器、静电聚结器、水出口取样阀门、油出口取样阀门、水出口流量计、油出口流量计、第三阀门、高压引入口、水出口和油出口、示波器、分离器入口；

所述的乳化液供料罐的内部设有剪切乳化机，外部连接混合泵；所述的乳化液供料罐与螺杆自吸泵的入口相连，螺杆自吸泵的出口依次连接第二阀门、入口流量计和分离器入口；所述的水出口取样阀门、水出口和水出口流量计依次相连，油出口取样阀门、油出口和油出口流量计依次相连，两者通过三通与探测流道相连，探测流道的出口与乳化液供料罐相连，并由此构成整体闭合回路，探测流道的顶部安装聚焦光束反射测量仪；所述的静电聚结器安装在分离器的内部，通过高压引入口与高频/高压电源相连。

2.根据权利要求1所述的容器内置式静电聚结器室内动态实验装置，其特征在于，所述的分离器由依次通过螺栓连接的第一不锈钢段、第一有机玻璃段、第二不锈钢段、第二有机玻璃段、第三不锈钢段以及第一油层取样口、第一水层取样口、第二油层取样口、第二水层取样口组成。其中，所述的第一不锈钢段上设置有分离器入口，所述的第一有机玻璃段设置有高压引入口，所述的第二不锈钢段上设有第一油层取样口、第一水层取样口，所述的第三不锈钢段设有第二油层取样口、第二水层取样口以及油出口和水出口。

3.根据权利要求1或2所述的容器内置式静电聚结器室内动态实验装置，其特征在于，所述的静电聚结器由高压绝缘电极板、接地金属电极板、高压线、接地线组成；其中高压绝缘电极是由环氧树脂和金属板整体浇注构成，高压线和高压绝缘电极相连，接地金属电极为整体外框架，由低压线引出；接地线与分离器的壳体相连，再由分离器的壳体与高频/高压电源相连。

4.根据权利要求2所述的容器内置式静电聚结器室内动态实验装置，其特征在于，所述的第一有机玻璃段、第二有机玻璃段和乳化液供料罐均为透明材质，所述的第二不锈钢段为整流区，所述的第三不锈钢段为沉降区。

5.根据权利要求1所述的容器内置式静电聚结器室内动态实验装置，其特征在于，所述的实验装置撬装式或便携式结构。

6.一种容器内置式静电聚结器室内动态实验的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：

(1)将油、水和乳化液放入乳化液供料罐中，打开剪切乳化机和混合泵，使其乳化液形成均匀稳定的乳化液体系；

(2)乳化液体系配置完成后，关闭剪切乳化机和混合泵，打开螺杆自吸泵；打开第二阀门和第二阀门，根据阀门的开度控制流量，当乳化液体系进入分离器之后，调节油出口和水出口的开度，待乳化液体系在装置中稳定流动后，观察聚焦光束反射测量仪实时测量到的粒径分布是否逐渐趋于平稳；当其曲线基本无上下波动时，调节高频/高压电源的电场参数，并开启其电源，向分离器内部的乳化液体系施加电场参数；

(3)从第一油层取样口、第一水层取样口、第二油层取样口和第二水层取样口分别取样进行分散相水颗粒粒径、乳化液稳定性测量；

(4)结合聚焦光束反射测量仪实时测量到的粒径分布曲线和其它测量仪器对乳化液体系中分散相水颗粒粒径、乳化液稳定性等进行分析表征，从定量的角度评价原油乳化液电场破乳脱水的效果；

(5)加电实验结束后，首先将分离器内部的乳化液体系放回至乳化液供料罐中，重新打开剪切乳化机和混合泵，使得乳化液体系恢复到初始状态，并在聚焦光束反射测量仪实时测量到的粒径分布不再波动时进行下一组实验。

7.根据权利要求6所述的容器内置式静电聚结器室内动态实验方法，其特征在于，所述步骤(2)中的根据曲线判断乳化液体系是否达到稳定状态，具体步骤如下：根据聚焦光束反射测量仪操作系统软件配套提供的Macro模式下的输出数据作为最终粒径分布统计结果，同时采用二次方加权的方法得到不同时刻的体积平均粒径(VMD值)，当VMD值随着剪切循环时间的延长的波动幅度不超过1μm时，亦即“VMD-剪切循环时间变化曲线”基本呈水平状态，乳化液体系达到了基本稳定状态。