核壳结构磁化清水剂的制备及其对含聚污水的处理效果评价

发布时间：2018-04-18 11:18

本文选题：含聚污水 + 磁化改性清水剂　；参考：《西南石油大学》2017年硕士论文

【摘要】：为了满足原油的需求量,目前聚合物驱使用广泛。聚合物驱虽然提高了原油采收率,但是随之而来的就是聚合物驱后含油污水处理问题。由于存在天然的表面活性物质、残余聚合物,聚合物驱后含油污水是一种稳定的水包油(O/W)乳状液。为了使聚合物驱后含油污水达到排放标准,一般常用化学法处理后排放。目前,阳离子清水剂使用最为广泛,较为新颖的非离子聚醚清水剂也受到重视。但是两种清水剂都存在一些不足,为了弥补这些不足,本文主要研制了一种新颖的磁化改性清水剂,并对其进行了表征、性能评价以及其清水机理研究。采用实验室自制的非离子聚醚清水剂为原料,对其进行了磁化改性,通过三步法合成磁化改性清水剂,该产物不仅具有良好的清水效果,而且可通过响应磁场回收而实现多次利用。对该磁化改性清水剂进行了扫描电镜、透射电镜、Zeta电位、X射线衍射、红外光谱、热重分析、饱和磁化量、接触角一系列表征,发现该磁性清水剂是一种具有超顺磁性、温敏性、核壳结构的不规则固体颗粒,粒径为160～260 nm,磁化强度为55.2 emu/g。考察药剂用量、评价温度、超声时间、Fe3O4颗粒大小、不同非离子聚醚对磁化改性清水剂清水性能的影响,结果发现,磁化改性清水剂使用的最佳条件:药剂浓度为2-2.5 g/L,温度为65℃,超声时间为6min;通常条件下,Fe3O4粒径越小,相同质量Fe3O4的比表面积越大,非离子聚醚清水剂的接枝量更大,制得的磁化改性清水剂粒径更小,分散性、磁化强度越好,清水效果越好;不同聚醚制得的磁化改性清水剂都具有良好的清水效果,接在磁化改性清水剂表面的非离子聚醚数量大致相同,该结果表明磁化改性清水剂的效果主要取决于表面的非离子聚醚清水剂,非离子聚醚清水剂具有良好清水效果时,磁化改性清水剂也具有良好效果。循环实验发现经过循环使用的磁化改性清水剂除油率会随着循环次数的增加而降低,且循环使用后的磁化改性清水剂粒径变大,红外光谱图中发现存在聚丙烯酰胺特征吸收峰。磁化改性清水剂经使用后,表面吸附了污水中的聚合物,聚合物成为架桥物质,使磁化改性清水剂聚结在一起,比表面积变小,分散性变差,可以发挥破乳作用的非离子聚醚减少,清水能力下降。界面张力及吸附实验结果表明,该磁化改性清水剂加入含油污水后,会自发到达油水界面,降低界面张力,同时与界面活性物质产生吸附作用。三相接触角实验表明,该磁化清水剂在油水界面不能稳定存在。微观絮凝动力学实验表明,磁化改性清水剂浓度的增大,实验温度升高,都有利于聚并速率常数k增大,油滴半衰期t1/2减小。因此,总结出磁化改性清水剂的作用机理为:加入磁化改性清水剂后,清水剂颗粒运动至油水界面,与稳定油水界面的活性物质发生吸附作用,因其不能稳定存在于油水界面,磁化清水剂从界面剥夺了活性物质后一起脱离界面,从而界面失稳,油滴聚并、实现破乳。
[Abstract]:In order to meet the demand of crude oil , polymer flooding has been widely used . Although polymer flooding improves the recovery of crude oil , it is a stable water - in - water ( O / W ) emulsion . The experimental results show that the magnetization - modified clear water agent can reach the oil - water interface spontaneously and decrease the interfacial tension . The results show that the magnetization - modified clear water agent can reach the oil - water interface spontaneously . The experimental results show that the magnetization - modified clear - water agent can reach the oil - water interface spontaneously . The experimental results show that the magnetized water - modifying agent can not be stably present in the oil - water interface .

【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X741

【参考文献】