功率超声油泥处理技术及其装置设计研究

发布时间：2025-05-11 06:19

　　长期以来,在原油开采、储放以及加工过程中产生了大量油泥,这些油泥的储放占用了巨大的空间,将其直接排放又会造成严重的环境污染,且油泥中含有大量可回收利用的石油资源,如何实现油泥的回收利用与无害化处理成为了从业者迫切希望解决的难题。功率超声技术在原油降粘裂解领域有着广泛的应用,其具有无污染、能耗低、工艺简单、处理效果好等诸多优点,将功率超声技术引入油泥无害化处理领域具有巨大的应用前景。本文旨在针对功率超声油泥处理关键技术进行研究,设计一套可用于生产实际的处理装置系统,加速功率超声处理技术在油泥无害化处理领域的实用化和规模化进程。本文基于线性声学相关假设,通过理想介质中远场声压计算公式研究一种用功率超声油泥处理的环形功率超声压电换能器阵列,通过数值模拟方法研究换能器阵元数目、阵元夹角、阵列圆半径等阵列参数对声场声压分布的影响,以在声场空间内获得较高的平均声压和较均匀的声压分布为目的,研究出合理的功率超声换能器阵列布局。然后以阵列声场理论研究为基础,结合工业生产需要,设计功率超声油泥处理工艺路线,并根据工艺路线进行油泥处理装置的结构设计,开发出一套成熟的功率超声油泥处理装置,并针对装置在工作状态...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1调质-离心处理流程图

其工艺流程如图1-1所示，该技术比较成熟，适应性强，可回收大部分原油资源，但缺点是投资较高，工艺较复杂。Cambiella等[20]人研究发现添加少剂量的促凝剂能够提高油泥离心时的油水分离效果，油水分离效率最高可达到95%。表1-2中对比了常用油泥处理方法。-3-

图2-2远场轴线声压曲线

)dd2ajtkrjkrupjeerωρρωρρρπ∧=∫∫式进行简化积分可得：201()2J(sin)2sinajtkruakapjerkaωρθωθ=线上声压曲线如图2-2所示：

图2-3不同ka值的D(θ)归一化指向性图

第2章环向换能器阵列声场及可视化研究也就是当换能器尺寸相对于介质中波长来讲比较小时，声场辐射几乎是各项均匀的，此时指向性图几乎是一个半圆。随着ka值的增大，即随着换能器尺寸的加大或者辐射频率的提高，指向性越来越尖锐，由下图2-3可以看出，当ka值大于一阶贝塞尔函....

图2-4换能器轴线声压精确解对于远场与近场的分界，一般认为当z比较大时，通过对正弦函数中展开成级

图2-4换能器轴线声压精确解场与近场的分界，一般认为当z比较大时，通过对正弦函数取其近似得到21sin()sinsin242gzkkaRzzzπ≈=

本文编号：4044981