外文翻译连续混合处理降解工艺设备油性污泥.docx

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1、1 .介绍石油工业的不同活动会产生大量污泥。然而，一个炼油厂被认为是最大的含油污泥 产生者。阿布拉莫夫等人，2009据报道，每精炼550吨原油就会产生1吨油泥。这个油 污泥的特点是石油燃含量占主导地位，如表1所示。未经预处理处理此类含油污泥可 能对环境造成严重威胁。众所周知，许多因素会影响油泥状原油的生成速度规格、炼油 方法、储油方式、炼油生产率。表2显示了不同石油污泥中所含重金属的百分比范围。 作为一种高粘度介质，油性污泥在土壤外表形成一层粘性覆盖层。此外，它已被吸附到 土壤孔隙中。因此，长期污染土壤发生。Hu, etal., 2013提出了不同的含油污泥处理方 法，如图1所示。环境工程师青

2、睐含油污泥的回收选择，因为它具有许多优点，例如减少有害物质的 处置，增加石油燃的回收率，并将含油污泥中的废物用作能源。许多技术已经据报道, 用于修复含油污泥中的碳氢化合物，例如溶剂萃取，Gazineu等，2005,离心处理, Conaway, 1999,外表活性剂提高采收率（EOR）,Neuma, et al., 2001,超声波辐照，Li, et al., 2013 和 Song, et al., 2012,和泡沫浮选，Scala 和 Chirone, 20040此外，在修复技 术中，一些方法是用于处理含油污泥，例如煨烧，Malviy a和Chaudhary, 2006,稳 定/固化 Leo

3、nard 和 Stegemann, 2010 和 Ferrarese 等人，2008,氧化，Rivas, 2006 年 和Fernandez等人，2011年，以及生物分解，Powell, 2007年和APL 2010年。美 国石油学会（API）在1989年报告说，提高采收率是环境问题的主要目标。Hahn, 1994 年声称，在美国，80%的石油被回收来自含油污泥，其中剩余局部通过其他处理方法 进一步回收。哈恩，1994年和Ramaswamy, 2007年揭示，如果油和固体的浓度分别 大于10%和小于30%。它是众所周知，波的能量效应取决于波的幅度和持续时间（时间） 海浪。波的能量与其振幅的平方

4、成正比。考虑到这些因素，强度定义为每单位面积的功 率。基于此原理，声波治疗可被认为是一种可以在短时间内处理污泥的绿色处理技术。 在超声波辐照方法中，超声波电源将50/60 Hz线电压转换为高频电力。这种高频电能 被传输到压电适配器内的发射器，其中它会因机械振荡而变化。从振荡适配器由探头集 中，在溶液中产生压力波。这部作品由大量非常小的气泡组成，这些气泡在负压上延伸 反转并在正反转上强烈爆炸。这种现象，被提名为空化，在溶液中产生大量的冲击波, 此外，更高的压力和故障点的温度，渐进的影响带来了高等级的功率被释放到溶液中， Zhang, et al., 2012. Xu, et al., 2009指

5、出石油修复在20 kHz的超声波频率和60 W 的施 加功率下，可高达64.1%o Xu等al., 2009 and Abramov, et aL, 2009利用频率为28 kHz的超声波空化超声波净化器从油泥中的颗粒外表去除油成分，和全球石油别离率到达55%。他们还报告说，最适温度，从污泥中获得最大采油的压力和频率分别为310 K、 lObar和28kHz，但过高或过低的超声波功率输入都可能会延迟除油技术，因为高超音 速功率输入可能会阻止油滴结合和低超声波功率输入使油难以与颗粒别离。其主要目标 目前的研究是研究提高含油污泥去除率的解决方案连续混合法。另一个目标是提出一个 数学相关性研究操作参

6、数的去除效率。O.材料和方法. 1.材料本研究中使用的化学试剂和试剂为正己烷(95%)和氢氧化钠(98wt.%氢氧化钠)， 购自Sigma-Aldricho废含油污泥是从伊拉克巴格达的杜拉炼油厂的原油船的储存容器 中提取的. 2方法1含油污泥含水率(CW)的表征采用(ASTM-D95)中规定的程序进行估算。将25g含油污泥放入烧瓶中，将75ml正己烷作为溶剂加入(污泥/溶剂)体积比二 为1/3o然后对含油污泥和溶剂进行别离，并将(水和溶剂)的混合物别离并收集在一 个可测量的容器中。由于水和溶剂之间的密度不同，我们测量了别离漏斗下部的累积水。 根据等式计算了含油污泥中的含水量(1), Taiwo

7、和奥托洛林，2009年 含水量(wt%)=水的重量比上泥污样品重量乘以100% (1)挥发性碳氢化合物(VH)通过在陶瓷生烟中称重8g的含油污泥样品，并在HOC的电炉中 加热24小时，对挥发性碳氢化合物(VH)和水分含量进行测定。质量的减少是由于(VH) 和(CW)。(VH)由等式估计(2) , Zubaidy和阿布埃尔纳斯尔，2010年。挥发性烽类(wt%)=减少的重量比上样品初始重量乘以100% (2)固体含量(SC)固体材料(沉积物和煤渣)的含量按照Li, 2005中引用的程序进行估算。在估算了(VH)和(CW)后，脱水的含油污泥在电炉中进一步煨烧至500 C45分钟， Zubaidy和

8、阿布尔纳斯尔，2010,并重新称重剩余质量。平衡利用(3)来估算固体含量： 固体含量(wt%)等于剩余重量比上样品初始重量乘以100% (3)非挥发性碳氢化合物含量(NVH)NVH的估计按照祖拜迪和阿布尔纳斯尔2010年引用的程 序，并利用等式(4)非挥发性煌类含量=挥发性炫类加上固体含量一含水量(4).实验装置本工作的实验设置如图2所示。它由一个1升玻璃容器(1号)组成，其中含油污 泥和制备的试剂（95%己烷和0.05%氢氧化钠）的混合物与制备的溶剂-含油污泥的不同 体积比例（1、2和4） 一起放置。三个直径（13、19、25mm）的声波钛固体探针分别 浸入容器（1号），与超声波发生器（VC

9、X-750型（5号）在不同工作时间（10、20、 30、40min）下以不同的超声波振幅（40、60 100微米）工作。混合物（含油污泥、 己烷和氢氧化钠）由不锈钢电动混合器（6号）均质，并连续排放到另一个1升玻璃容 器（2号），通过6mm管插入第二容器底部进行泡沫浮选过程。在容器上部积聚一层油 性泡沫和溶剂的混合物，并通过容器（3号）注入别离漏斗，以回收油和溶剂。对含有 水和固体沉积物的容器（2号）的下层进行过滤，以将悬浮物与水别离。然后，别离出 来的水就可以重复使用了。为了消除超声波处理过程中对污泥粘度的热影响，将容器（1 号）浸入水浴中（未在图1中显示）。使用布鲁克菲尔德DV-11+Pr

10、。装置（第7号）定 期测量第一个容器中的含油污泥的粘度。3 .实验设计由于其精度，采用析因法计算了所研究系统的过程参数之间的相互影响。受控变量 （F）及其对应水平（L）的真实值如表3所示。每个实验重复两次，以得到准确的结果。4 .结果和讨论含油性污泥样品的分析表4列出了从Al-Daura炼油厂的重油储存容器中获得的含油污泥的成分,并按照第 2.2节中引用的程序进行了分析。表4所列结果显示，从ALDaura炼油厂重油储存容器 中提取的含油污泥中需要提取的煌（70%）比例很高。4.1. 超声波处理对油性污泥粘度的影响图中。3和4分别说明了在不同运行时间（10、20、30、40min）和（溶齐IJ：

11、含油污泥） 比例为1： 1和4： 1时，污泥粘度随超声波强度的变化。从图3中可以看出，在特定的 工作时间（如30min）,随着超声波振幅从40、60、100微米增加，混合物粘度分别降低 了 630、620、627cpo对于图4,在同一特定时间（即30min）,随着超声波振幅从40、60 和100微米增加，混合物粘度分别从300、250和270cp降低。许多研究者，Li等，al., 2005和格罗罗斯，2010报道，当超声波强度增加时，分子质量更高的材料的解体速度， 会向低密度材料的方向加速。根据我们所观察到的情况，结果说明，音波存在一个最优 值可用于系统到达最正确性能的强度。我们的结果与穆罕默

12、德的数据，etal., 2013,据报 道，在高超音速探测的性能可以减少，由于声波的散射因为高浓度的空化气泡产生在更 高的超声波频率。从图中可以看出。3和4,在特定的操作条件下（时间=30分钟，波幅=60微米），当（溶 剂:油污泥）比从1： 1增加到4： 1时，粘度下降59.6%o然而,在特定的工作时间（30min） 和（溶剂：油污泥）比=4,随着超声波振幅从4060增加到100微米，油性混合物的粘 度从300250下降到270cp,相当于粘度降低16.6%。这些结果说明，即使波幅增加到100微米，溶剂添加对混合物粘度的影响也较显著。实 验结果说明，在操作条件下（即超声波振幅=60微米，工作时

13、间=30min,溶剂：含油污 泥比降低含油污泥粘度=4）,别离漏斗可回收83%。Rafie等，2013年和穆罕默德等， 2013年发现正己烷是一种良好的萃取溶剂，可以有效地用于含油污泥处理的絮凝过程, 因为其良好的溶解度对许多材料，如金属和碳基固体颗粒，和局部极性聚合物添加剂。 穆罕默德等人，2013年的研究结果支持在目前的工作中选择使用正己烷。5 . 3超声波振幅对采油量的影响如图5所示，随着工作时间从10分钟增加到20分钟，油回收率增加到43%,在超 声处理30分钟内（即60微米振幅）到达峰值到64%o当超声处理增加超过30分钟时， 油回收率没有进一步显著增加。似乎更少的气泡规模大，更大的

14、能量，而在更高的频率 密集气泡形成中等或低能量这说明泡沫低阈值和高低频率的强度可能有利于超声清洗 油的污泥。捷克夫斯基等人之前的研究，2005年，格罗罗斯，2010年，穆罕默德等人， 2013年，Mansur, etaL, 2014指出，超过最正确超声强度，超声时间与超声功率成反比, 因此总是有恒定量的超声能量被吸收。JinetaL, 2012声称，当超声处理参数为60、 28kHz、15min、400W时，油回收率到达90%以上，当超声功率和处理时间超过400W、 15min时，发现油回收率没有进一步提高。6 . 4氢氧化钠的影响图6为对0.05% （4份己烷：1份含油污泥）混合物添加0.0

15、5%氢氧化钠的影响的柱 状图。可以看出，随着氢氧化钠的加入从0增加到0.05%,石油回收率从50增加到65%0 这可能是由于氢氧化钠增强了快速固体颗粒的絮凝的功能，并协助其从含油污泥和溶剂 的混合物中别离。因此，Na+离子的加入增强了乳化液的不稳定性。因此，增加了对油 泥的别离量。此外，OH基团的存在降低了静电疏离，提高了絮凝速率。这种静电疏离 的原因归因于添加剂离子与一个或多个酒精组的联系。本研究结果的结果与已发表的数 据一致。Lager等人，2006年，研究了添加低浓度的氯化钠对污泥中除油的影响。他们 说明，Na+离子的存在会影响石油在泥浆或矿物层外表的吸附。因此，这说明，添加的 Na+通

16、过增加固体颗粒上的负电荷，帮助裂解油和粒子聚集之间的连接带。苏瑞等人， 2010年认为，添加氢氧化钠可以改善气泡的破裂，从而促进超声波的作用。7 .结论在本研究中，可以说，超声处理加泡沫漂浮的混合工艺已被证明是一种有效处理废 油污泥，能够获得较高的碱收率在最正确操作条件下(处理时间=30min,超声波幅波60微 米，(溶剂：含油污泥)比=4),油回收率为65%。实验结果说明，83%的溶剂被回收， 同时从固体颗粒中别离出的主水被重复利用。三种类型的声音探头被用来比拟它们产生 的振幅的影响。结果说明，超过最正确的超声强度，处理时间对工艺效率有不利影响。结 果说明，在混合过程中使用0.05%NaOH

17、将油回收率从50%提高到65%。与其他处理方 法相比，所提出的混合处理方法可以对炼油厂相对较短的废污泥进行环保处理。8 .参考(1) APL 1989,环境指导文件：勘探和生产作业中的陆上固体废物管理，美国石油 学会(API),华盛顿特区。(2) API, 2010,回收石油碳氢化合物的类别评估文件：炼油厂中残留的碳氢化合物废 物，美国环保署HPV工程，美国石油协会(API),华盛顿特区。(3)王建民，硕士，2009,超声作用下从油砂和污染砂土中沥青、原油及其产物的提 取，超声超声化学杂志，第16卷，No. 3期，408-416o(4)陈建民，陈建民，论文，本研究，壳聚糖和淀粉，碳水化合物，第

18、60卷，175-184o (5)康纳威公司，1999年，炼油废物处理方法，连续环境公司，美国(6) -费拉雷斯，李，李，化学氧化污染沉积物的修复，有害材料杂志，第152卷， 第 128-139 卷。(7)费尔南德斯-卢克，瓦伦苏埃拉-恩西纳斯，C.,马尔奇，马丁内斯-苏亚雷斯，C., 巴斯克斯，和登杜文，L., 2011,减轻土壤中多环芳燃污染的可能性和挑战：评论， 环境科学与污染研究杂志，第18卷，12-30卷。(8)加齐尼努，医学博士，阿劳霍，A. A. , Brandao, y. b.,哈津，C. A.和Godoy, J.M. , 2005,石油工业中产生的规模和污泥的液相和固相中的放射

19、性浓度，环境放射 性杂志，第81卷，第47-54卷。(9)格罗罗斯，2010,超声增强分解聚合物，污泥和污染土壤，博士论文，吉瓦斯基 拉大学化学系，芬兰。(10) -胡，李，曾，曾，石油工业含油污泥处理的研究进展，危险品杂志， 第261卷，第470-490页。(11)哈恩，1994,石油油污泥的高温再处理，石油工程师学会杂志，第9卷，第No. 3 期，179-182(12)金，Y,郑，关B，楚，志，陈，岑，K, 2012,超声与热化学联合清洗处理取油, 工业工程与化学研究杂志，第51卷，No. 27,9213-9217(13) A.,韦伯，k. j.,布莱克，C.J.和Sorbie, M. K

20、. S. , 2006,低盐度石油回收率- 一篇实验调查，论文于9月12T6日在挪威特隆赫姆举行的核心分析师学会国际研讨会 上发表。（14）伦纳德，美国州，斯特格曼，Jo A., 2010年，石油钻头岩屑的稳定/凝固， 有害材料杂志，第174卷，第463-472卷。（15）李建民，1995,国立中山大学，超声化学中心，超声化学杂志，第2卷，第79-86 期。（16）李，2005,高密度聚乙烯熔体的机械化学降解动力学及其机理，超声超声化学杂 志,第 12 卷，183-189o（17）-穆罕默德，易卜拉欣，i.a.r.,塔哈，A. H.和Mckay, G. , 2013,废润滑油提 取与吸附处理，

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22、样地中石油产品的生物降解取决于位置，3月污染。 54 434 - 440表2。含油污泥中的典型金属浓度，API, 1989o表1。含油污泥的特性。拉马斯瓦米等人，2007年。参数值（）烽含量5 - 86.2水汽含量30-85固体含量5-46金属浓度(mg/L)锌（锌）7-80铅（铅）0.001 - .12铜（铜）32 - 120银（银）17-25铭（铭）27-80表3。实验的设计。级别超声波波幅（微米）溶剂：污泥（体积比）时间（分钟）14011026022003100430440表4。道拉炼油厂重油储罐含油污泥的分类属性参数水含量23%挥发性煌类10%固体含量7.6%非挥发性炫类含量59.4%

23、粘性750cp图一：含油泥污处理方法2013DisposalDisposalDisposalsLegradafllos.dafnSEUizatio 务 icadonIndnerau.nFrth n2.at-nultras* irradstinEhctrkinedc mxhLMigwave irradiafnFreez 02Wsuryaag.EORcentrifugal !SNvent extractionBiopile/conipostingBioslurryLand treatment图2.主要实验装置:图3动态粘度随工作时间、不同超声波振幅和溶剂：油性污泥比值=1： 1的变化。-40 am

24、p-60 amp100 ampTime(min)图4在不同的超声波振幅和溶剂：油性污泥比值二为4： 1下，动态粘度随工作时间的101010变化。203040Time(min)905010703090504 4 4 3 3 2 2(d?手。35-40 amp-60 ampa100 amp50o O 5 4o O 3 2(次)一O图5.在不同超声波振幅和（溶剂比：含油污泥）比二4： 1下，油回收率随运行时间的变 化。 40 ampB 60 ampA 100 amp20304050Time(min)图6.氢氧化钠对最正确工况下的油回收率的影响（超声波）100(兴)Aj0。驻-owith NaOHwithout NaOH20