三元混合液混合单元的优选与研制

摘要

在油田三次采油中,聚丙烯酰胺溶液(PAM),表面活性剂和氢氧化钠溶液之间的混合是一个非常重要的过程.在混合过程中,需要特殊的静态混合器来确保PAM溶液的粘度降低率小于2％(质量分数).该文研究了在静态混合器中,PAM溶液的混合特性,得出了在不同的流速和静态混合器类型下,质量分数为0.5％的PAM溶液的粘度降低率.得出了在不同质量分数的PAM溶液,静态混合器类型及一定混合元件数量的条件下,压降与雷诺数之间的关系.该文研究了静态混合器和管道搅拌器的组合混合实验.表面活性剂和氢氧化钠溶液预先在管道搅拌器内混合,再与质量分数为0.5％的PAM溶液和清水在静态混合器内混合.组合实验表明,静态混合器和管道搅拌器的组合使用能够提供一个更高的混合效率.该文使用计算流体力学(CFD)软件包(FLUENT 6.0)数值模拟了静态混合器内的流场与浓度场.

目录

文摘

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北京化工大学学位论文原创性声明

符号说明

前言

第一章文献综述

1.1静态混合器

1.1.1简介

1.1.2静态混合器压力降的计算

1.1.3静态混合器长度的确定

1.1.4 Kenics型静态混合器

1.1.5苏尔士(Sulzer)静态混合器

1.1.6静态混合器在环保领域的应用

1.2管道搅拌器

1.3静态混合器的数值模拟

1.3.1 CFD软件简介

第二章实验部分

2.1实验装置

2.1.1配料槽

2.1.2控制阀

2.1.3进料口

2.1.4泵

2.1.5流量计

2.1.6静态混合器与管道搅拌器

2.1.7压差计

2.1.8取样口

2.2实验设备及仪器

2.2.1 RV-Ⅱ型旋转粘度计

2.2.2数码相机

2.3实验条件

2.4静态混合元件和管道混合器结构图

2.5实验方法

2.5.1降解实验(静态混合器)

2.5.2混合实验(静态混合器)

2.5.3混合实验（管道搅拌器）

2.6计算方法

2.6.1聚丙烯酰胺溶液质量分数的计算方法

2.6.2混合元件总个数和混合器总长度的计算方法

2.6.3氢氧化钠和表面活性剂用量的计算

第三章实验结果与分析

3.1静态混合元件的实验结果与讨论

3.1.1降解实验

3.1.2压降实验

3.1.3压降与元件个数的关系(3#元件)

3.1.4不同元件的混合时间及混合效果图

3.1.5实际最少单元个数与每单元元件个数关系(3#元件)

3.2管道搅拌器的实验结果与讨论

3.3静态混合器和管道搅拌器组合实验

3.4不同分子量聚丙烯酰胺溶液的混合实验

第四章模拟结果与分析

4.1物理模型

4.2控制方程及计算方法

4.3试验及模拟结果

4.3.1 2#静态混合器的压力降

4.3.2 2#静态混合器内的速度场

4.3.3聚丙烯酰胺溶液混合的浓度场

第五章工业应用

第六章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表情况

附录