纤维毡油水分离特性的研究及应用
发布时间：2021-11-23 00:17
油水分离是指采用一定的方法、工艺、设备实现油和水分离的过程。油液中的水不仅会给油液性能带来严重影响,而且直接危害到元件和系统的安全运行。因此,有必要通过一定的方法将油液中的水分除去,但传统的油水分离方法,如离心分离、真空脱水、超声分离等,在航空喷气燃料的脱水方面都有一定的局限性。本文以聚结分离技术为基础,对聚结滤芯材料及结构进行了深入分析及有效改进,为航空喷气燃料的脱水提供了一定的理论及技术支持。聚结脱水是指通过聚结效应将油液中所含的微量水分去除的过程,聚结滤芯脱水性能的优劣与聚结材料的表面特性有着直接的关系,根据润湿聚结机理,材料亲水性越好,油液中微小的水滴越容易长成较大的水珠,进而脱落。对未经过处理的聚乙烯熔喷纤维毡进行空气等离子体和丙烯酸气相等离子体处理,之后进行表面接触角、官能团以及纤维表面形貌表征。结果显示,经过等离子体处理的纤维表面接枝了羟基（-OH）、醛基（-CHO）及羰基（C=O）等亲水性官能团,并且表面形貌发生了一系列的变化,表面微观粗糙度有所增大。这一系列变化说明等离子体处理对纤维毡表面亲水性的提高有一定的促进作用。将未进行改进的Ⅰ类滤芯、结构改进的Ⅱ类滤芯及加入等...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号飞机迫降事故图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ｃｒａｓｈ?ｌａｎｄｉｎｇ?ａｃｃｉｄｅｎｔ??
燃料出口污染物中，游离水含量不得高于１５ＰＰｍｖ［３］。??２００３年５月５日，美国一架Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号的飞机，在起飞攀爬至１０００??英尺高度时，发现发动机功率不足而迫降，造成了严重的事故，如图１－１所示。事后??在对事故原因的调查中发现，是由于燃油系统中的水污染导致发动机功率损失，飞机??攀爬动力不足，进而迫降。同样在１９９９年６月２５日，加拿大一架Ｈａｖｉｌｌａｎｄ?Ｃａｎａｄａ??ＤＨＣ－３?Ｏｔｔｅｒ型号的飞机，在飞行过程中由于发动机失灵迫降，在排除故障后二次起??飞，最后由于发动机功率不足而坠毁，如图１－２所示。而造成此次事故的原因也是由??于发动机燃料的水污染，燃料系统中的微量水分进入发动机后会由于燃料无法提供足??够动力而造成其功率不足。??Ｈｐ??图１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号飞机迫降事故图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ｃｒａｓｈ?ｌａｎｄｉｎｇ?ａｃｃｉｄｅｎｔ??ｍｕ??图１－２?Ｈａｖｉｌｌａｎｄ?Ｃａｎａｄａ?ＤＨＣ－３?Ｏ
１．２．１油中水的来源及其危害??现代采油工业一般采用注水法采集原油，采出的原油中水含量甚至能达到??９０％［１（）］，在炼制过程中，仍然会有大量的水分进入油液中。图１－４为航空喷气燃料储??运及加注的整体流程。在储运过程中，燃料不可避免的会与空气接触，空气中的水分??会由于湿度差进入到燃料中，当环境温度降低时，燃料中的水便会进入过饱和状态，??油液中的水分来不及进入空气而溶解在其中形成微小水滴。当油液温度再次升高时，??油液中生成的小水滴一部分会回到溶解状态，而有一部分则会通过聚并形成游离水。??因此，油液为重新达到平衡状态会再次从空气中吸收水分，如此反复，油液中将会积??累大量的水分。??此外油液在储运及燃烧过程中，由于氧化作用也会生成水分，长时间的大量聚集??将形成水滴混于油液之中，由于管道及设备密封等问题造成的泄漏同样会造成水分的??侵入。??飞机在高空飞行作业时
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种中空纤维滤料过滤性能研究[J]. 刘奇,许慧萍,金伟,赵英杰,谷兖生. 过滤与分离. 2016(04)
[2]抗污染PVA/PVDF电纺纳米纤维复合超滤膜的制备及过滤性能[J]. 武凌辉,汪滨,王娇娜,李从举. 高等学校化学学报. 2016(12)
[3]影响轻质油品中抗静电剂效果的因素[J]. 屈晓禾,屈威,刘亚贤. 化工技术与开发. 2016(11)
[4]无纺布增强型PVDF/石墨烯复合吸油膜研究[J]. 张泰,肖长发,郝俊强,赵健,凡祖伟,陈凯凯. 高分子学报. 2016(09)
[5]天然气旋风过滤净化和排污放散装置的研发[J]. 金伟,赵英杰,许慧萍,纪民举. 煤气与热力. 2016(04)
[6]Polypropylene non-woven supported fibronectin molecular imprinted calcium alginate/polyacrylamide hydrogel film for cell adhesion[J]. Dun-Wan Zhu,Zhuo Chen,Kong-Yin Zhao,Bo-Hong Kan,Lan-Xia Liu,Xia Dong,Hai Wang,Chao Zhang,Xi-Gang Leng,Lin-Hua Zhang. Chinese Chemical Letters. 2015(06)
[7]重力油水分离器分离效果的实验研究[J]. 侯健,俞接成,苏民德. 化工机械. 2015(01)
[8]喷气燃料电导率衰变影响因素研究现状[J]. 张蒙蒙,谢凤,李斌. 广州化工. 2014(20)
[9]静电纺丝纳米纤维在过滤材料中的应用研究进展[J]. 高阳,蔡志江. 高分子通报. 2013(12)
[10]真空环境中油水分离的试验研究[J]. 陈彬,刘阁,张贤明,陈立功. 实验力学. 2013(06)
博士论文
[1]静电纺丝法制备氧化铝纤维及其在环境领域中的应用研究[D]. 王雁.山东大学 2015
[2]高频脉冲离心装置油水乳状液破乳分离的理论和实验研究[D]. 李青.北京化工大学 2015
[3]聚丙烯超细纤维的电纺制备与功能化[D]. 叶翔宇.浙江大学 2014
[4]常压等离子体处理高分子材料诱导自由基及其引发表面改性反应的研究[D]. 孙洁.东华大学 2011
[5]喷气燃料聚结脱水的理论研究和新型聚结材料的研制[D]. 王建忠.中国矿业大学（北京） 2010
[6]三采用表面活性剂和聚合物的动态界面张力研究[D]. 李伟.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]超疏水膜油水分离及其应用研究[D]. 张凯博.大连理工大学 2015
[2]超声波作用下液滴运动与聚并特性研究[D]. 王洪萍.中国石油大学(华东) 2014
[3]疏水性PE薄膜的亲水改性及其性能研究[D]. 郑丽霞.浙江理工大学 2013
[4]无纺布复合燃油滤材的制备及性能研究[D]. 刘振.华南理工大学 2013
[5]PP/EVOH共混改善聚丙烯亲水性的研究[D]. 张旭.大连工业大学 2011
[6]喷气燃料过滤聚结脱水关键技术的研究[D]. 华广胜.北京化工大学 2010
[7]超疏水分离膜的制备与油水分离应用研究[D]. 秦福涛.大连理工大学 2009
[8]聚结技术处理含油污水的实验研究[D]. 周建.中国石油大学 2009
[9]基于聚结分离和膜分离技术的油水分离试验研究[D]. 孙必旺.北京化工大学 2008
本文编号：3512729
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号飞机迫降事故图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ｃｒａｓｈ?ｌａｎｄｉｎｇ?ａｃｃｉｄｅｎｔ??
燃料出口污染物中，游离水含量不得高于１５ＰＰｍｖ［３］。??２００３年５月５日，美国一架Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号的飞机，在起飞攀爬至１０００??英尺高度时，发现发动机功率不足而迫降，造成了严重的事故，如图１－１所示。事后??在对事故原因的调查中发现，是由于燃油系统中的水污染导致发动机功率损失，飞机??攀爬动力不足，进而迫降。同样在１９９９年６月２５日，加拿大一架Ｈａｖｉｌｌａｎｄ?Ｃａｎａｄａ??ＤＨＣ－３?Ｏｔｔｅｒ型号的飞机，在飞行过程中由于发动机失灵迫降，在排除故障后二次起??飞，最后由于发动机功率不足而坠毁，如图１－２所示。而造成此次事故的原因也是由??于发动机燃料的水污染，燃料系统中的微量水分进入发动机后会由于燃料无法提供足??够动力而造成其功率不足。??Ｈｐ??图１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ型号飞机迫降事故图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｅｓｓｎａ?２０８?Ｃａｒａｖａｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ｃｒａｓｈ?ｌａｎｄｉｎｇ?ａｃｃｉｄｅｎｔ??ｍｕ??图１－２?Ｈａｖｉｌｌａｎｄ?Ｃａｎａｄａ?ＤＨＣ－３?Ｏ
１．２．１油中水的来源及其危害??现代采油工业一般采用注水法采集原油，采出的原油中水含量甚至能达到??９０％［１（）］，在炼制过程中，仍然会有大量的水分进入油液中。图１－４为航空喷气燃料储??运及加注的整体流程。在储运过程中，燃料不可避免的会与空气接触，空气中的水分??会由于湿度差进入到燃料中，当环境温度降低时，燃料中的水便会进入过饱和状态，??油液中的水分来不及进入空气而溶解在其中形成微小水滴。当油液温度再次升高时，??油液中生成的小水滴一部分会回到溶解状态，而有一部分则会通过聚并形成游离水。??因此，油液为重新达到平衡状态会再次从空气中吸收水分，如此反复，油液中将会积??累大量的水分。??此外油液在储运及燃烧过程中，由于氧化作用也会生成水分，长时间的大量聚集??将形成水滴混于油液之中，由于管道及设备密封等问题造成的泄漏同样会造成水分的??侵入。??飞机在高空飞行作业时
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种中空纤维滤料过滤性能研究[J]. 刘奇,许慧萍,金伟,赵英杰,谷兖生. 过滤与分离. 2016(04)
[2]抗污染PVA/PVDF电纺纳米纤维复合超滤膜的制备及过滤性能[J]. 武凌辉,汪滨,王娇娜,李从举. 高等学校化学学报. 2016(12)
[3]影响轻质油品中抗静电剂效果的因素[J]. 屈晓禾,屈威,刘亚贤. 化工技术与开发. 2016(11)
[4]无纺布增强型PVDF/石墨烯复合吸油膜研究[J]. 张泰,肖长发,郝俊强,赵健,凡祖伟,陈凯凯. 高分子学报. 2016(09)
[5]天然气旋风过滤净化和排污放散装置的研发[J]. 金伟,赵英杰,许慧萍,纪民举. 煤气与热力. 2016(04)
[6]Polypropylene non-woven supported fibronectin molecular imprinted calcium alginate/polyacrylamide hydrogel film for cell adhesion[J]. Dun-Wan Zhu,Zhuo Chen,Kong-Yin Zhao,Bo-Hong Kan,Lan-Xia Liu,Xia Dong,Hai Wang,Chao Zhang,Xi-Gang Leng,Lin-Hua Zhang. Chinese Chemical Letters. 2015(06)
[7]重力油水分离器分离效果的实验研究[J]. 侯健,俞接成,苏民德. 化工机械. 2015(01)
[8]喷气燃料电导率衰变影响因素研究现状[J]. 张蒙蒙,谢凤,李斌. 广州化工. 2014(20)
[9]静电纺丝纳米纤维在过滤材料中的应用研究进展[J]. 高阳,蔡志江. 高分子通报. 2013(12)
[10]真空环境中油水分离的试验研究[J]. 陈彬,刘阁,张贤明,陈立功. 实验力学. 2013(06)
博士论文
[1]静电纺丝法制备氧化铝纤维及其在环境领域中的应用研究[D]. 王雁.山东大学 2015
[2]高频脉冲离心装置油水乳状液破乳分离的理论和实验研究[D]. 李青.北京化工大学 2015
[3]聚丙烯超细纤维的电纺制备与功能化[D]. 叶翔宇.浙江大学 2014
[4]常压等离子体处理高分子材料诱导自由基及其引发表面改性反应的研究[D]. 孙洁.东华大学 2011
[5]喷气燃料聚结脱水的理论研究和新型聚结材料的研制[D]. 王建忠.中国矿业大学（北京） 2010
[6]三采用表面活性剂和聚合物的动态界面张力研究[D]. 李伟.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]超疏水膜油水分离及其应用研究[D]. 张凯博.大连理工大学 2015
[2]超声波作用下液滴运动与聚并特性研究[D]. 王洪萍.中国石油大学(华东) 2014
[3]疏水性PE薄膜的亲水改性及其性能研究[D]. 郑丽霞.浙江理工大学 2013
[4]无纺布复合燃油滤材的制备及性能研究[D]. 刘振.华南理工大学 2013
[5]PP/EVOH共混改善聚丙烯亲水性的研究[D]. 张旭.大连工业大学 2011
[6]喷气燃料过滤聚结脱水关键技术的研究[D]. 华广胜.北京化工大学 2010
[7]超疏水分离膜的制备与油水分离应用研究[D]. 秦福涛.大连理工大学 2009
[8]聚结技术处理含油污水的实验研究[D]. 周建.中国石油大学 2009
[9]基于聚结分离和膜分离技术的油水分离试验研究[D]. 孙必旺.北京化工大学 2008
本文编号：3512729
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