溢油分散剂效率及油滴粒径分布影响因素研究

摘要

溢油分散剂的使用是目前主要的溢油事故应急手段之一。其使用效果评价指标主要为分散效率及处理后乳化液油滴粒径。当前溢油分散剂的评价方法主要为实验室小规模试验，但该类方法与自然条件差异较大，为了使测试条件体现出海洋的水动力条件，本文使用了波浪槽实验测定分散效率和乳化液中油滴粒径，并分析其这两个指标的影响因素，以期为分散剂在实际海况下的实际应用提供依据。
　　本文利用红外测油仪分析了GM-2型分散剂和微普生物型分散剂在不同条件下处理120＃船用燃料油的分散效率，结果表明:对比空白组，使用GM-2分散剂可使分散效率增加约1.3至4.7倍，微普分散剂约0.2至0.7倍。提高温度和分散剂与油配比(DOR)均能提高分散效率，这两者对分散剂配比的影响关系均不呈线性，由于15℃至20℃区间油粘度迅速减小，GM-2分散剂在15℃至20℃区间分散效率增加为26％-37％，在20℃至25℃增加约10％-14％;而微普分散剂前者增加了10％-17％，后者增加了3％-9％;在20℃时，GM-2分散剂分散效率随DOR为10％、20％和30％依次环比增长约57％和25％，微普分散剂环比增长约18％和7％。推波频率的变化对最终分散效率影响较小。本文还测定了不同取样深度下的分散效率变化情况，结果表明:液面下3cm处的瞬时分散效率约为液面下10cm处的1.2至1.5倍，30min后两者趋近，最终乳化液浓度较浅处略大于较深处。
　　本文进一步研究了不同条件下使用GM-2型分散剂后乳化液中油滴粒径的分布情况，计算其方差以及平均粒径并进行了对比，结果表明:船用120＃燃料油在不使用分散剂的情况下最终油滴粒径大小维持在20μm至30μm，在DOR为20％到30％的情况下，油滴粒径可被分散为5μm至10μm。但分散剂的使用达到20％以上之后，增加用量粒径减小并不明显;温度是影响油滴粒径的另一重要因素，乳化液中油滴粒径随温度升高而下降，其中15℃至20℃区间由于油粘度减小迅速，粒径减小速度明显。此外，本研究还证明了波浪条件对于乳化液油滴粒径的重要影响:在加入分散剂的情况下，更快的波浪频率可加快油滴粒径的细化过程，对比无波浪条件，乳化液油滴的平均粒径可由20μm至30μm降至10μm以下。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 石油污染海洋现状

1．1．2 石油污染的风化转移

1．1．3 石油污染对海洋生态环境的危害

1．2 分散剂乳化效果相关研究进展

1．2．1 分散剂的作用机理

1．2．2 分散剂使用效果评价指标

1．2．3 分散剂使用效果评价方法

1．2．4 分散剂使用效果影响因素

1．3 研究目的、意义、内容、技术路线

1．3．1 研究目的及意义

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线图

第2章 实验方法

2．1 实验材料及仪器

2．1．1 实验油品

2．1．2 实验所用分散剂

2．1．3 实验仪器

2．1．4 实验海水

2．1．5 实验药品

2．2 乳化液浓度测定

2．2．1 红外测油仪标准曲线测定

2．2．2 实验水样的配置和取样

2．2．3 试验油品萃取方法

2．2．4 红外测油仪的使用步骤

2．3 乳化液粒径的观察和记录

2．3．1 使用显微镜观察乳化液

2．3．2 颗粒分布统计

第3章 分散效率影响因素分析

3．1 分散效率与乳化液浓度关系

3．2 温度和分散剂配比对于两种分散剂效率的影响

3．2．1 分散效率随时间的变化曲线

3．2．2 温度对分散效率的影响

3．2．3 分散剂与油配比对分散效率的影响

3．3 推波频率对于两种分散剂效率的影响

3．3．1 分散效率随时间的变化曲线

3．3．2 推波频率对分散效率的影响

3．4 取样深度与乳化液浓度的关系

3．5 小结

第4章 乳化液粒径分布分析

4．1 分散剂与油配比对于乳化液粒径的影响

4．2 温度对于粒径的影响

4．3 波浪作用对于粒径的影响

4．4 小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

攻读学位期间公开发表论文

参考文献

致谢

作者简介