旋流气浮装置处理模拟采油废水的实验研究和流场模拟

《旋流气浮装置处理模拟采油废水的实验研究和流场模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段

2、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要气浮技术是处理含油污水的一项重要技术，被广泛的应用陆上二次采油和海上采油的油水分离过程。但传统的气浮装置体积较大，不适合海上采油平台等狭小空间。将气浮与旋流分离相结合是减小气浮装置占地面积的一种方法，除了充气水力旋流器，低强度旋流场气浮装置近年来逐渐受到了关注。本文在现有研究的基础上，以停留时间和旋流离心力场强度等指标为依据，设计了一种旋流气浮装置

3、，从实验和计算流体力学两方面对该装置进行了测试和分析。本文自行设计了直径120mm的装置，搭建了溶气泵加压溶气气浮流程来进行气浮除油实验。在实验中，采用自行配置的柴油污水模拟采油废水，分别对静态混合器所形成的浮油污水和利用溶气泵循环形成的乳化油污水进行实验，考察了不同流量下的除油率和出水含油量。浮油污水除油率随处理量增大而减小，乳化油污水除油率随处理量增大先增大后减小，综合两者，处理量为3L/min可在兼顾处理量的同时获得最佳的分离效果。实验中还考察了不同进水含油量和不同溶气压力下的处理效果。为了分析流场特征，本文利用Fluent软件

4、对装置内的气液两相流进行了计算流体力学模拟。采用双欧拉模型描述气液两相流，利用Schiller-Naumann模型计算气液两相动量交换源项，采用分散相RNGk-ε方程模拟液相湍流，从而建立了三维CFD模型。根据模拟结果，本文详细分析了速度场分布及气含率分布，考察了气泡大小的影响，并将模拟所得气含率分布与实验现象进行了对照。关键词：旋流气浮模拟采油废水计算流体力学万方数据ABSTRACTFlotationisanimportanttechnologyinoilywastewatertreatment,whichhasbeenwidely

5、usedforoil/waterseparationinonshoresecondaryoilrecoveryandoffshorepetroleumproduction.However,thelargefootprintofflotationequipmenthasconfineditsapplicationtooffshoreproducedwatertreatment,wherethespaceisstrictlylimited.Therefore,couplingflotationtechnologyandcentrifuga

6、lfieldcanbeafeasiblewaytoreducethefootprintinordertoapplyflotationprocesstooffshorecrudeoilindustry.Besidesairspargedhydrocyclone,lowintensitycentrifugalflotationunitshavedrawnmuchattentiontheseyears.Basedontheconceptsofresidencetimeandcentrifugalintensity,thisthesissug

7、gestedcentrifugalflotationunitwithlowcentrifugalintensityforoilfieldwastewatertreatment.BoththeexperimentsandCFDsimulationswereperformedtoinvestigatetheoilremovalefficiencyandanalyzethemultiphaseflowfield.Theexperimentswerecarriedoutinaunitof120mmindiameter.Amixingpumpw

8、asusedtogeneratemicrobubbles.Oilywaterwaspreparedbydiesel.Forthefloatingoilywatertreatment,oilwasdispersedinwa