10124

10124

بررسي آزمايشگاهي و شبيه ¬سازي جداسازي نفت از آب با استفاده از هيدروسيكلون

درجه كارشناسي ارشد

شيمي گرايش مدلسازي، شبيه¬سازي طراحي فرآيند¬ها

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر هاشم¬آبادي

چكيده در اين تحقيق، سامانه آزمايشگاهي هيدروسيكلون طرح كولمن- تئو با دو ورودي و قطر 9/43 ميلي¬متر براي تصفيه پساب نفتي ساخته شده است. تاثير شرايط عملياتي شامل اندازه قطرات، غلظت نفت ورودي و نسبت جريان بر بازدهي كلي هيدروسيكلون¬هاي جداكننده نفت از آب بصورت تجربي بررسي شده است. براي اندازه¬گيري قطر قطرات نفت در امولسيون آب و نفت از دوربينEOS 400D Canon و از نرم¬افزارهاي پردازش تصوير استفاده شده است. نتايج حاصل نشان داد، با افزايش دبي نتايج نشان مي¬دهد در غلظت¬هاي كم (5%)، به علت خردايش قطرات بازدهي كاهش پيدا مي¬كند. با افزايش اندازه قطرات از 35 تا 90 ميكرومتر بازدهي به ميزان 15% افزايش پيدا مي¬كند. افزايش غلظت نفت در ورودي هيدروسيكلون راندمان را حدود 25% افزايش مي¬دهد. افزايش نسبت جدايش بين محدوده 373/0 تا 65/0 تا مقدار معيني ( حدود 30%) راندمان افزايش مي¬يابد و سپس به علت گير افتادن ذرات در خارج از ناحيه¬¬ جريان برگشتي راندمان ثابت مي¬شود. با افزايش اندازه ذرات در محدوده 36 تا 82 ميكرومتر، به علت افزايش نيروي گريز از مركز ذرات نفت، راندمان جداسازي هيدروسيكلون راندمان 10% بالا مي¬رود. در ادامه شرايط حاكم بر هيدروسيكلون، شبيه¬سازي و با داده¬هاي آزمايشگاهي مقايسه شد. اين مقايسه بيانگر اختلاف 5-10 درصدي در محاسبه بازدهي بين شبيه¬سازي و داده¬هاي تجربي بود، كه جواب قابل قبولي براي شبيه¬سازي است. افزايش قطر گردابه¬ياب تاثيري بر بازده هيدروسيكلون نداشت. افزايش طول استوانه¬ انتهايي هيدروسيكلون تا نسبت 15 الي 18 براي اين قسمت افزايش بازدهي به علت افزايش زمان ماند را در پي داشت و براي افزايش بيش از اين به علت كاهش سرعت چرخشي، بازده تقريبا ثابت ماند. واژه‌هاي كليدي: هيدروسيكلون، جداسازي نفت و آب، شبيه¬سازي عددي، پساب نفتي، خردايش و امتزاج