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吸附性能研究几个商业材料:CaSO4缩放移除

*通信:

瞿Chengtun、化学工程系、化学与化学工程学院,西安公司大学,西安710065,p . r .中国,电话:+ 86 (29)8838 2114,电子邮件:xianquct@163.com

文摘

油田污水的扩展将严重危害生产设备,管道和地层。根据异相成核理论,吸附材料添加到污水将诱发比例在其表面生长,达到扩展去除的目的。摘要四种充填材料的吸附特性,如纤维棉、海绵、纱布和retinervus luffae果实,被详细研究。发现纤维棉的吸附效果最好,其吸附率高达80%。此外,一系列的比例的纤维棉吸附影响因素也进行了分析。结果表明,纤维棉的吸附容量是最大的在实验温度30°C。当接触时间3天,纤LD乐动体育官网维棉的u吸附速率和吸附容量大。因此,商业纤维棉可以作为吸附材料去除水中的扩展

关键字

扩展;吸附;商业材料;静态分析;模拟水

介绍

油气的可伸缩性问题收集和运输系统是一个常见的问题在各油田;扩展的形成不利影响管道、设备和地层(1- - - - - -3]。的比例可能导致管道堵塞、腐蚀设备,石油和天然气产量低,注水压力和能源消费增加,甚至可能导致油井停产,给油田带来严重伤害4- - - - - -6]。

扩展是指一些盐离子低溶解在水里,除了物理或化学条件发生了变化,这些离子在溶液中达到饱和状态,然后结合形成不溶性化合物和存入的解决方案(7,8]。微溶盐,初级成核是主要的成核机制,它包括均匀成核和异相成核。异相成核导致成核势能的减少,这是由于在溶液中杂质颗粒,然后它将加速扩展成核的形成9,10]。当异相成核发生在解决方案,解决方案的过度饱和相对较低,粒度比较大。与此同时,单一的比例有一定的晶体结构,可以吸附在粗糙表面不均匀形成。水晶核心不断生长,最终形成困难的规模和密度(11- - - - - -13]。

基于上述理论,我们把一些固体充填材料孔隙结构到水里,作为一个载体,从而诱导水饱和离子表面的物质形成了规模。最后,不同填充材料的吸附影响的比例除详细研究。

实验

材料

化学物质主要是购自上海化学公司,包括无水氯化钙(CaCl₂),无水硫酸钠(Na₂所以₄)、纤维棉、海绵、纱布和retinervus luffae果实。在我们的实验中,各种化学物质的纯度分析,没有进一步净化。

实验过程

准备模拟水,实验过程如下:首先,适量的CaCl₂和钠₂所以₄分别溶解在去离子水100毫升和搅拌30分钟获得一个稳定的环境条件的解决方案相同的a和B的浓度。后,上述两种解决方案(根据1:1体积比)混合,形成一个模拟水的初始浓度为0.005 mol / L, 0.01 mol / L, 0.03 mol / L, 0.05 mol / L, 0.1 mol / L,分别转换成一个锥形瓶和保持在30°C 12 h。然后,1转基因棉团是综合在上述模拟水溶液与不同浓度的贝索₄、用保鲜膜密封和转移到烤箱。一定的时间后,纤维棉了,体重和体重计算。此外,分析了其他实验材料在相同的条件下。

可以看出图1 (a)模拟水的浓度增加,吸附速率四种充填材料扩展首先达到最大,然后逐渐下降。当初始浓度的模拟水的比例是0.005 mol / L和0.01 mol / L,吸附率retinervus luffae果实和纱布是0。

然而,当缩放模拟水的初始浓度为0.03 mol / L,充填材料的吸附率达到最大,吸附率的纤维棉,海绵和纱布是100%,以及retinervus luffae果实是97.8%。当初始浓度的模拟水的比例是0.05 mol / L,吸附率的纤维棉是最大的,其次是retinervus luffae果实,纱布是最小的。

当实验温度40°C和接触时间是12 h,如图所示LD乐动体育官网图1 (b),扩展的质量吸附在每克填充物增加以及模拟水的初始浓度增加。当初始浓度模拟水的比例小于0.03 mol / L,每克吸附材料的吸附质量比例相对较小。这可能是由于少量的缩放本身,当初始浓度模拟水的比例较低,以及没有达到饱和吸附的吸附材料。当初始浓度的模拟水的比例是0.05 mol / L,纤维棉的吸附能力远高于其他材料。的吸附质量每克纤维棉,海绵为0.77894 g和0.30606 g,分别。然而,每克的吸附质量retinervus luffae果实和纱布约为0.2克。

当实验温度40°C和接触时间是72 h,它可以看到形式LD乐动体育官网图2 (a)用模拟水的初始浓度的增加,吸附率填充材料的比例逐渐下降。当初始浓度的模拟水的比例是0.005 mol / L,纤维棉的吸附率为100%,其他的材料是0。这可能是由于初始浓度模拟水的比例很小,导致没有形成比例在水中。当初始浓度的模拟水的比例是0.01 mol / L,吸附率的纤维棉98.9%,其他材料也0。当初始浓度的模拟水的比例是0.03 mol / L,吸附率的纤维棉,海绵和纱布达到80%以上,retinervus luffae果实是57.7%。当初始浓度的模拟水的比例是0.05 mol / L,海绵的吸附率是83.8%,retinervus luffae果实达到74.5%的最高价值。当初始浓度的模拟水的比例是0.1 mol / L,海绵吸附率的比例下降到低于50%,其他材料仍在70%左右。

是显示在图2 (b),扩展的质量吸附在每克填充物增加以及模拟水的初始浓度增加。纤维棉的吸附容量比例均匀增加随着初始浓度的增加比例的模拟水。当初始浓度比例的模拟水0.1 mol / L的吸附质量每克纤维棉比例达到0.972 g高于其他填充材料。当初始浓度的模拟水的比例是小于0.03 mol / L,每克的吸附质量海绵、纱布和retinervus luffae果实的比例逐渐增加。当初始浓度模拟水的比例超过0.03 mol / L,每克这些材料的吸附质量迅速提高。当初始浓度模拟水的比例超过0.1 mol / L,每克的吸附质量纱布和retinervus luffae果实约为0.81克。

可以看出图3。在不同初始浓度的比例,总吸附的纤维棉质量比例相对较大。总吸附海绵质量,纱布,retinervus luffae果实,没有填充材料比例几乎是相同的。从上面的讨论中,纤维棉可以促进扩展模拟水的形成。

一方面,取一定量的填料为锥形瓶,加入100毫升蒸馏水,然后保持在40°C 72 h。另一方面,一定量的解决方案是用于滴定从锥形烧瓶上面和Ca的浓度^{2 +}在水里计算。从表1可以看出,四个填充材料的钙释放率相对较小,可以忽略不计。

比例的纤维棉的吸附效果

总之,纤维棉吸附容量的比例是最大的钙释放率并不高,所以纤维棉,作为填充材料,被用于研究其他实验条件对吸附效果的影响。

不同的实验温度

可以看出图4 (a, b),当缩放模拟水的初始浓度为0.1 mol / L和接触时间是72 h,吸附率没有明显差异的比例在不同的实验温度和纤维棉为约70%。LD乐动体育官网值得注意的是,吸附纤维棉质量的比例是在实验温度最高的30°C。所示图4 (c),总吸附纤维棉的质量比例在不同的温度波动,但在实验温度达到最高,40°C。

不同的接触时间LD乐动体育官网

见图5 (a, b)可以看出,当初始浓度的模拟水的比例是0.05 mol / L,实验温度是40°C和接触时间是12 h,吸附率的纤维棉比例最高。LD乐动体育官网然而,每克的吸附质量纤维棉的比例较低。

可以看出图5 (c)总吸附模拟水小的缩放质量在12 h和大多数模拟扩展生成的水被纤维棉吸附,所以纤维棉的吸附率高。总吸附模拟水的缩放质量大的接触时间48 h,每克的纤维棉的吸附质量比例较高,吸附率高达85%。LD乐动体育官网接触时间是72 hLD乐动体育官网时,扩展生成模拟水继续增加,纤维棉的吸附率保持在85%左右。生成的扩展在模拟水仍在增加,但是1 g纤维棉的吸附质量下降。这种现象的形成是由于缩放过程中形成,溶解和改革和扩展的过程中纤维棉吸附,表面脱落,吸收14]。

不同的大小

可以看出图6。,当缩放模拟水的初始浓度为0.05 mol / L,实验温度40°C和接触时间是72 h,吸附率小的纤维棉的比例是最高的质量和总吸附比例很低。LD乐动体育官网随着材料尺寸的增加,纤维棉的吸附率不变,但比例大。结果,模拟水的比例是最大的纤维棉的规模大的时候,表明纤维棉的大尺寸有利于扩展的形成。这可以归因于小数量的纤维棉,并有利于形成和扩展的增长。

吸附率和纤维棉质量缩放

可以看出图7。,当缩放模拟水的初始浓度为0.05 mol / L,实验温度是40°C,卡索的扩展₄迅速增加,吸附总质量的比例是最大的。的总吸附质量扩展到最大时的实验时间是36 h和100毫升的缩放质量模拟水是0.604克。值得一提的是,实验后8 h,缩放质量起伏的曲线。这是由于过饱和溶液之间存在阴离子和阳离子离子对的形成。高饱和溶液时,这些离子增加,聚集形成粒子,在形成、溶解和改革动态平衡(15,16]。

从吸附曲线可以看出,吸附纤维棉的质量比例迅速增加,当接触时间是8 h,吸附模拟水100毫升的纤维棉质量0.4096克。LD乐动体育官网48 h,接触时间LD乐动体育官网时1 g纤维棉的吸附质量0.4942克。值得一提的是,实验8 h后,曲线起伏。这是由于吸附,表面剥落和吸收过程纤维棉。

结果,讨论和结论

在本文中,我们比较了四种材料的吸附效应贝索₄缩放和分析纤维棉的行为在不同的实验条件。通过以上实验分析,我们可以得到一系列结论,1)比例的纤维棉的吸附效果四个材料是最好的和Ca2 +的释放率低。2)1 g的吸附质量最大比例的纤维棉是在30°C和总最大吸附模拟水的缩放质量在40°C。3)的吸附速率和吸附质量1 g纤维棉的比例在72 h的接触时间是大质量和总吸附与接触时间增加比例增加。LD乐动体育官网4)与削减规模的增加,每克纤维棉的吸附质量增加,吸附总质量的比例也增加。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(批准No.21376189)和特殊的科研项目基础的陕西省科学技术厅(格兰特No.14JS087)。

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