● 摘要
电-化学法油水分离技术是当今世界原油脱盐/脱水工艺和喷气燃料精制的主流。自20世纪50年代诞生以来，该技术已经历了几个发展阶段。但是目前的电精制设备耗能高、脱水效率低、电场易击穿等问题严重地阻碍了其在工业上的应用与发展。为了解决这一问题，本文开展了喷气燃料高频-复合电极电精制工艺及机理的研究。研究中采用新型的复合电极代替传统的金属电极，有效的抑制了油水分离过程中的高电压起弧现象，保证了电精制过程的安全可靠。同时，本研究还结合了高频脉冲电场技术，有效的提高了油水分离的效率，降低了能耗。本研究设计、安装及调试了成套油水分离试验装置系统，包括三套电源系统和两套油水分离反应器。该装置系统运行稳定可靠，各部分可以根据需要组合和调整，满足了高频-复合电极电精制工艺和机理研究的全过程。本文利用建立的石油产品水分含量测定系统，分析了各种电场条件下油水分离的效果，不仅得出了电场强度、电场频率和油水分离时间对喷气燃料高频-复合电极电精制工艺的影响，并且通过对比直流、交流等电场条件下油水分离现象和结果，表现了高频脉冲电场分离技术和复合电极分离技术的优越性。同时，本文还探索研究一种新型半导体复合电极油水分离工艺，分析了电场强度对其油水分离效果的影响，并将结果与普通复合电极的高频油水分离工艺结果进行了对比，给出了一种复合电极发展的新方向。最后，总结以上工艺研究的实验现象和分析结果，结合不同油水分离阶段的显微观察照片，得出了高频脉冲电场分离和复合电极油水分离的机理以及初步探讨了复合电极灭弧机理，为进一步深入研究高频-复合电极油水分离理论打下良好的基础。