油水乳化液是一个多相体系,其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散在一个和它不相混溶的液体之中,液珠的直径通常大于0.1μm。大多数乳化液中至少有一种液体是水或水溶液,应用实践中通常将乳化液描述为水包油(O/W)或油包水(W/O)型。乳化液的制备、稳定作用以及应用影响着人们的生活,但是在有些行业如电力以及机械行业,油水乳化液的存在将严重影响设备的工作。因而需要深入分析乳化液的破乳机理。
化学破乳法主要是化学破乳剂法,破乳剂破乳作用的关键是取代吸附在界面的天然乳化剂,降低界面膜的弹性和粘性并破坏表面膜,从而降低界面膜的强度,加速液滴的聚结,聚结后的液滴在重力的作用下沉降到底部,达到油水两相分离的目的。化学破乳剂破乳最大的特点是专一性强,所以针对不同性质的乳化液,近年来化学破乳的研究主要集中在设计和合成不同结构的破乳剂,主要是以非离子的聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物为主,在传统破乳剂的基础上进行改性,其研究的方法主要有复配、扩链、交联、改头、换尾、加骨和接枝等。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
复配破乳剂利用破乳剂之间的协同作用,将两种或两种以上破乳剂进行复配,可以成倍地增加原油破乳剂的品种数量,是开发高效破乳剂的方法之一。刘佐才等针对胜利滨南一矿含水稠油破乳,分别用10种单剂进行二元复配破乳实验,复配比例均为1∶1,均比单剂中脱水率最好的F341单剂的高;F341与其他破乳剂复配,有5组脱水率超过90%。在扩链方面,张志庆等以酚胺树脂为起始剂,将合成的聚氧乙烯-聚氧丙烯二嵌段共聚物再用水溶性交联剂扩链得到一种低温高效、快速的破乳剂。他们进一步合成了不同相对分子质量和不同PPO/PEO(聚苯醚/聚氧化乙烯)组成比例的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷的三嵌段共聚物,发现三嵌段共聚物的临界胶束浓度不是一个固定值而是一个范围,随着PPO/PEO组成比例的增加,临界胶束浓度范围变宽。破乳实验表明:随着PEO(聚环氧乙烷)含量的减少,脱水速度加快。此外,他们以壬基酚胺树脂为起始剂合成了多种水溶性的HD系列PO/EO(环氧丙烷/环氧乙烷)嵌段共聚醚,再以甲苯二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,制备了相应的油溶性HDI系列共聚醚类破乳剂。结果表明:水溶性共聚醚的破乳性能均远优于常用破乳剂,且PO含量高的脱水快,EO含量高的脱出水质清;油溶性破乳剂在稠油中渗透性和扩散性较好,更适合稠油的破乳脱水。
从总体上讲,破乳使用最多的方法是化学法。国内的破乳剂的最新研究在复配及扩连方面取得了比较好的成绩:与原来的单剂相比,经过复配和扩连后的破乳率有了显著提高,甚至有高达99%破乳率的报道。但是化学破乳剂对环境有不利的影响,并且专一性强,一种破乳剂对某种乳化液有效,当改变作用对象后可能没有预期效果或者完全失效。