油と水の安定したエマルジョンは、重力だけでは分離できません。分離が発生するには、他の要因と重力が必要です。エマルションは、2 つの不混和性液体を安定剤として機能する乳化剤と混合し、攪拌することによって作成されます。エマルションの安定性は、その組成、使用する乳化剤の量、適用される撹拌の量によって決まります。
エマルジョンの分離の意味
不安定なエマルジョンから長時間水と油を分離できます。適切な処理を行わないと、安定したエマルジョンが水と油に分解するのに、そうでない場合よりもはるかに長い時間がかかる場合があります。乳化剤は、液滴が凝縮するのを防ぐことにより、分子の周りに物理的なバリアを作成します。親水性の頭部と疎水性の尾部は、製品の乳化剤 (油を好むまたは非極性) に含まれています。このため、極性および非極性の化学物質がそれらを引き付けます。それらは、水と油の間の界面張力を低下させ、その魅力的な性質によってエマルジョンが合体するのを防ぎます.
エマルジョンの分離
不安定化
- 乳化剤の安定化作用を低下させることにより、エマルションを不安定化する。接触時の合体の可能性を高めるために、分散した水滴の周りのタイトなスキンまたはフィルムを弱め、破壊する必要があります。次の方法を使用できます。
- 乳化剤の仕事は、システムを長期間安定に保つことです。合体は 2 つの化合物が衝突したときに発生し、このプロセスは化合物の層間の界面張力を低下させることによって速度を落とします。
- 油と水を分離する主な目的は、混合物を不安定にすることです。水中油型エマルションは油井サイトで最も一般的ですが、油型エマルションは製油所でより一般的です。解乳化剤、pH調整、ろ過、膜分離、加熱処理などにより、結合を不安定にして分離することができます。合体は分離に大きく依存しています。
- 不安定化は、油と水が均等に分配されるときに最も効果的です。界面活性剤の物理的性質、電気または静電気バリアの存在、連続相の粘度、液滴の分布サイズ、および相の体積比と温度のすべてが、エマルジョンの不安定化に関与しています。
酸性化
- W/O エマルションの分離は、この不安定化プロセスから恩恵を受けます。油水接触で固形物を吸着させて表面張力を下げるため、界面に酸を塗布します。
- 乳化剤の代わりに解乳化剤を用いて化合物を不安定化させることで分離が可能です。
- 攪拌の初期段階は、セパレーターの入口にあるダイバーター プレートで発生します。まず、流体が分流板に当たり、分離が始まります。その結果、表面張力が壊れ、剥離が発生する可能性があります。
- 攪拌によって分離が促進されます。これにより、より大きな化合物がエマルジョンを形成しなくなり、水の沈殿が促進されます。
凝集
- 沈降の過程で、凝集は正常に発生します。凝集には混合が必要です。
- 構成要素間のリンクを確立する方法です。 2 つの化合物が結合すると、ヴァンダー ワールス力が発生し、エネルギー障壁が低下します。
- 沈降は、より重く、より大きく、より強い標本で発生する可能性が高くなります.
合体
- 合体とは、接触する小さな液滴または化合物の集まりによって大きな液滴が形成されることです。
- このテクニックが機能するには、最初に合体を行う必要があります。合体は、膜の排出と破裂という 2 つの基本的な発生を含む 2 段階のプロセスです。液滴が長時間近くにあると、凝集します。膜の排水は、液体の圧力と流れという 2 つの要因の影響を受けます。
- 2 つの化学物質間の層の界面張力が増加すると、巨大な液滴が形成されます。界面膜の特性も、液滴の分離と合体率に影響します。
重力分離
- 石油産業では、原油を他の石油製品から分離する最も一般的な方法は重力分離です。これは、エマルジョン中の油と水の密度が異なるためです。水は油よりも密度が高いため、密度の違いにより底に沈殿することがあります。
- それらの間の特別な重力は、混乱した状態にないため、分離を助けます。
保持時間
- 保持時間は、液体が分離器内で不動の状態に留まっている時間です。保持時間が長いほど、分離が大きくなります。離婚が完了するまでには長い時間がかかります。
- 流体の速度が低下すると、流体が安定する時間が長くなるため、重力による分離が促進されます。セパレータの直径が大きいほど、重力によってより多くの水が沈殿し、保持時間が長くなります。
エマルジョンの分離:重要性
油と水のエマルション、分離できない 2 つの混合不可能な液体は、さまざまな方法で使用できます。沿岸油流出のような災害の後、その地域を浄化して復旧させるには、水と油のエマルジョンから油分を迅速かつ効率的に除去することが重要です。たとえば、一部の下水道システムでは、洗浄液を使用してプロセス機械を洗い流しています。洗浄液中の油汚染物質を除去できるため、必要な洗浄液の量が減り、環境への影響が軽減されます。重力分離や合体など、それぞれの状況で機械的な分離技術が採用されています。
結論
それらの組成は、エマルジョンの安定性、使用される乳化剤の量、適用される攪拌の量を決定します。不安定なエマルジョンから長時間水と油を分離できます。適切な処理を行わないと、安定したエマルジョンが水や油に溶けるまでに、そうでない場合よりもはるかに長い時間がかかる場合があります。
