Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Professionele gids voor het scheiden van olie-wateremulsies in milieu- en industriële omgevingen

Door Natasha Parken | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Het scheiden van geëmulgeerde olie uit water – twee niet-mengbare vloeistoffen – kent kritische toepassingen, variërend van het saneren van olielekken tot de behandeling van industrieel afvalwater. Deze gids schetst beproefde, op wetenschap gebaseerde methoden die zorgen voor een snelle, betrouwbare scheiding en tegelijkertijd de impact op het milieu minimaliseren.

Stap 1:scheiding door zwaartekracht via centrifugatie

Gebruik een hogesnelheidscentrifuge om dichtheidsverschillen te benutten. De zwaardere fase nestelt zich op de bodem, terwijl de lichtere fase bovenaan blijft. Hoge g-krachten (vaak>5.000×g) versnellen het proces. Om de waterdampdruk verder te verlagen, moet u onder verminderde druk werken; water kookt vervolgens bij lagere temperaturen, waardoor het kan verdampen en vóór olie kan worden verwijderd.

Stap 2:Ultrafiltratie

Wanneer mechanische scheiding alleen onvoldoende is, biedt ultrafiltratie selectief zeven. Het membraan laat moleculen onder een gedefinieerde grenswaarde (doorgaans <100 kDa) passeren, waardoor oliedruppeltjes worden opgevangen. Dit bootst dialyse na, waardoor aan de ene kant schoon water ontstaat en aan de andere kant olie wordt vastgehouden. Het onmiddellijk overhevelen van het permeaat voorkomt heremulgering.

Stap 3:Chemische destabilisatie

Voeg een zout of een mengsel van polymeerzuren toe om de stabiliserende krachten van de emulsie te verstoren. Zouten (bijvoorbeeld natriumchloride) neutraliseren de ladingen van oppervlakteactieve stoffen, terwijl polymeren oliedruppeltjes kunnen overbruggen, waardoor coalescentie wordt bevorderd. Laat het mengsel enkele uren rusten; een skimmer kan vervolgens de drijfolielaag verwijderen.

Stap 4:Flotatie (scheiding van luchtbellen)

Injecteer fijne luchtbelletjes in de emulsie met behulp van een oppervlakteactieve stof. Olie hecht zich aan belletjes en vormt een schuim dat naar de oppervlakte stijgt. Door mechanisch afromen wordt dit schuim verwijderd, waardoor helder water overblijft. Deze techniek wordt veel gebruikt bij de behandeling van afvalwater van raffinaderijen.

Stap 5:Hydrocycloonscheiding op hoge snelheid

Voor sterk geoxideerde of verouderde oliën die sterke emulsies vormen, genereren hydrocyclonen krachten die de zwaartekracht overschrijden. De centrifugale werking scheidt olie van water met een hoog rendement, zelfs als de oliedruppeltjes extreem klein zijn.

Essentiële uitrusting

  • Industriële centrifuge (≥5.000×g)
  • Ultrafiltratiemembraan (cut-off <100 kDa)
  • Sifon voor continue opname
  • Destabilisator van zout of polymeerzuur
  • Skimmer voor schuimverwijdering

TL;DR

Kies de scheidingsmethode die prioriteit geeft aan de component die het meest waardevol is voor uw proces (water voor hergebruik of olie voor terugwinning), terwijl u zich houdt aan de veiligheids- en milieunormen.

Veiligheid en naleving

Alle chemicaliën en apparatuur moeten voldoen aan de milieuveiligheidsrichtlijnen van EPA en ISO 14001. Gebruik geschikte PBM's en volg de lokale regelgeving bij het omgaan met zuren, zouten of hogesnelheidsmachines.