Устройство для определения межфазного натяжения в системе жидкость-жидкость

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖФАЗНОГО НАТЯЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ЖИДКОСТЬ, содержащее две камеры - верхнюю и нижнюю, соединенные трубкой и капилляром, о т л и -. чающееся тем, что, с цельюэ упрощения процесса определения, камеры выполнены с одной общей cтeн кой, капилляр В шолнен в виде кат пиллярного отверстия в стенке, а один из торцов углублен в нижнюю камеру . (Л з: 00 сг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 1(51) 01 Н 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3383081/18-25 (22) 21,01.82 (46) 23е01;84. Вюл, В. 3 (72) П.В.Михальков, Г.Ф.Тиняков и Л.В.Козлова (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт неФтяной промьааленности (53) 532.64(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 557298, кл. Э 01 и 13/02, 1972

2. Авторское свидетельство СССР

;В 857788„ кл. 9 01 N 13/02, 1981

:(прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕЖФАЗНОГО НАТЯЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ вЂ” ЖИДКОСТЬ, содержащее две камеры - верхнюю и нижнюю, соединенные трубкой и капилляром, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем„ что, с цельюэ упрощения прОцесса определения, камеры выполнены с одной общей стен кой, капилляр выполнен в виде ка-. пиллярного отверстия в стенке, а один из торцов углублен в нижнюю камеру I

1068776, 6 i"ß h ь >, ВНИИПИ Заказ 11452/37

Тираж 827 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4

Изобретение относится к технике измерения физико-химических характеристик жидкостей и может быть приме.;ено, в частности, в нефтедобывающей промышленности при определении межфазного натяжения на границе нефть вода в широком диапазоне изменения давления насыщения нефти газом.

Известно устройство для определения поверхностного натяжения жидкости методом максимального давления 10 пузырька, состоящее из манометрического сосуда, находящегося в нем резервуара е калиброванным капилляром и источника давления газа, Давление проскакивания газового пузырька фик" 5 сируется по разности уровня жидкости в манометрической трубке и высоты кончика капилляра 511, Устройство относительно просто, однако не может быть использовано как для определения межфазного натяжения на границе двух жидкостей, так и гаэонасыщенных жидкостей, т.е при давлениях, отличных от атмосфер. ного.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения межфаэного натяжения в системе жидкость — жидкость, содержащее две камеры - верхнюю и нижнюю, соединенные трубкой и капилляром. Устройство реализует способ капиллярного поднятия, со+ гласно которому межфазное натяжение определяется по положению мениска, разделяЮщего две жидкости, в капилляре после заполнения системы жидкос тями t22.

Недостатком устройства является трудоемкость определения межфазнога натяжения, так как помимо высоты мениска необходимо знать краевой угол смачивания на границе жидкость стекло, который должен быть измерен не э а в и симо.

Цель изобретения — упрощение процесса определения путем исключения необходимости независимого определения краевого угла смачивания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения межфазного натяжения в системе жидкость — жидкость, содержащем две ка< меры — верхнюю и нижнюю, соединенные трубкой и капилляром, камеры выполнены с одной общей стенкой, капилляр выполнен в виде капиллярного отверстия в стенке, а один из торцов соединительной трубки углублен в нижнюю камеру.

На чертеже схематично показано 6Q предлагаемое устройство.

Устройство состоит иэ двух камерверхней 1 и них<ней 2, выполненных с одной общей стенкой, в которую вмонтирован калиброванный капилляр 3 и переточная трубка 4 значительно большей длины, чем капилляр.

Для заполнения верхней и нижней частей камеры 1 служат запорные устройства 5 и б. Камеры размещены в термостате 7, закреплены на кронштейне 8 и имеют регистратор 9 уровня раздела жидкостей.

Устройство работает следующим образом.

Камера 2 через запорное устройство 5 при открытом запорном устройстве 6 заполняется одной из исследуемых жидкостей с большей плотностью.

Затем через зто же запорное устройство подается жидкость меньшей плотнс"ти в количестве, приблизительно. равном объему нижней камеры 2, которая, накапливаясь под общей стенкой, вытесняет через переточную трубку 4 жидкость большей. плотности в камеру 1, а из нее через запорное устройство б — наружу.

После заполнения и создания необходимого давления запорные устройства 5 и 6 перекрываются через переточную трубку 4, начинается переток жидкости большей плотности из камеры 1 в камеру 2. При этом в камеру 1. через калиброванный капилляр 3 передавливается жидкость меньшей. плотности иэ камеры 2. Переток жидкостей происходит до тех пор, пока капиллярное давление не уравновесит давление вытеснения жидкости меньшей плотности жидкостью более тяжелой. После прекращения перетока определяют высоту п оставшегося столба жидкости мень шей плотности в нижней камере 2.

Межфаэное натяжение 4 находят по формуле

Р где г — эффективный радиус .капилляра 3, м;

g — - ускорение свободного падения, м/с ;

h †.высота столба жидкости, м;

hjl — разность плотностей исследуег алых жидкостей, кг/м, Применение предлагаемого изобретения существенно упростит процедуру определения межфазного натях<ения в системе жидкость - жидкость при давлениях выше атмосферного, т.е. в газированных жидкостях, так как отпадает необходимость в дополнительном измерении краевого угла смачивания.