Способ определения концентрации нефтепродуктов в сточных водах

 

Изобретение относится к оптическим измерениям. Целью дополнитель-.. ного изобретения является повышение точности определения концентрации нефтепродуктов за счет исключения влияния твердых примесей. В способе по авт. св. № 1017982 дополнительно измеряют значение интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне /, 3-7 к направлению падающего излучения при достижении в процессе дальнейшего эмульгирования максимума интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне (З 90+20 к направлению падающего излучения. Искомую концентрацию определАют из соотношения Су (fi, )мокс - I(f, ), где I(i, )д, максимальное значение интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне /3, 3-7 в процессе эмульгирования, l() - значение интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне 3-7 соответствующее максимуму интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне 90 + 20 в процессе дальнейшего эмульгирования, а- - калибровочная постоянная. 2 ил., 2 табл. с S сл со СП о сл О5 | N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1017982 (21) 4068164/31-25 (22) 26.03.86 (46) 07.11.87. Бюл. N - 41 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко (72) М.3. Протасевич и И,М. Радюк (53) 543.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1017982, кл. G 01 N 21/65» 15 ° 05.83. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

НЕФТЕПРОДУКТОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Изобретение относится к оптическим измерениям. Целью дополнитель;. ного изобретения является повышение точности определения концентрации нефтепродуктов за счет исключения влияния твердых примесей. В способе по авт. св. 1017982 дополнительно измеряют значение интенсивности

Л0,, 1350567 А 2

< Н 4 С 01 N 21/65 рассеянного излучения в угловом диао пазоне P = 3-7 к направлению падающего излучения при достижении в процессе дальнейшего эмульгирования максимума интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне = о — 90 + 20 к направлению падающего излучения. Искомую концентрацию определяют из соотношения С„

= afI(P,).„- I(P,)), где

I (P, ) „о „ — максимальное значение интенсивности рассеянного излучения о в угловом диапазоне P = 3-7 в процессе эмульгирования, I(3 ) значение интенсивности рассеянного а излучения в угловом диапазоне 3-7 соответствующее максимуму интенсивности рассеянного излучения в угло0 вом диапазоне P = 90 + 20 в процессе дальнейшего змульгировайия, а — калибровочная постоянная. 2 ил., 2 табл.

13 )О )67

На фиг. 1 показана экспериментальная зависимость интенсивности светорассеяния от среднего объемно-поверхностного радиуса r для двух различ 1 ных углов P, на фиг. 2 — блок-схема измерительной установки для реализации способа.

Интенсивность рассеянного монохроматического света определяется суммой двух слагаемых где I — интенсивность светорассеят ния твердыми частицами;

Хн — интенсивность светорассеяния частицами нефтепродуктов

Зависимость I „ от микроструктуры (при достаточно произвольном распределении частиц по размерам) с высокой точностью описывается двумя микрофизическими параметрами — объемной концентрацией С) и средней пло— щадью их поперечных сечений S, . сp

Обычно вместо S используют средний объемно-поверхностный радиус капель

z, определяемый отношением

3 С„

4) ср (2) Устранить влияние твердой примеси на результат измерения концентрации нефтепродуктов в сточных водах можно следующим образом, Кривая I (фиг, 1) снята при угле о

5, а кривая 2 — при угле =

90, Проведенный анализ зависимостей I от r и 1о показал, что зависимость интенсивности светорассеяния от z при фиксированном угле Р из о диапазона 90 + 20 также обладает

Изобретение относится к оптическим измерениям, может быть использовано для определения объемной концентрации нефтепродуктов в сточных водах нефтеперерабатывающих предприятий, необходимой для контроля чистоты сточных вод от нефтяных загрязнений, и эффективного использования имеющихся на нефтеперерабатывающих заводах очистных сооружений на каждом этапе нефтеочистки и является усовершенствованием способа по авт. св. -1017982 .

Целью изобретения является повышение точности определения за счет исключения влияния твердых примесей. ярко выраженным максимумом. С увелио чением f значение »„, при котором достигается I (», )„ „,, заметно уменьшается, т.е. для различных /3 .)

Т()M0Kc наблюдается в различные моменты процесса эмульгирования, причем каждый максимум соответствует о определенному» (P ), а абсолютная

10 величина максимума при увеличении уменьшается.

Измеренный в процессе эмульгирования максимум интенсивности светорас. о сеяния в угловом диапазоне P = 3-7

15 при наличии твердых примесей определяется выражением

Z0 В процессе эмульгирования размеры частиц твердых примесей не изменяются, поэтому их вклад в величину интенсивности светорассеяния под заданным углом остается постоянным и не зависит от времени эмульгирования, следовательно, при достижении максимума о в диапазоне = 90 + 20 для величины интенсивности I(P,) получим выражение (фиг. 1)

Iò,+ СчIî.(r „(P,)) . (4)

Вычитая из выражения (3) выражение (4), получим

40 Следовательно, концентрация нефтепродуктов в сточных водах будет равна или,обозначив

50 получим

В табл. 1 приводятся результаты обработки одной серии измерений, выполненных о о при (, = 5 и P.-= 90 лля нескольких различныx обра -<ц<)в .мульс ии, с помо1350567 щью предлагаемого способа, обеспечивающего адекватный учет влияния твердой примеси, и с помощью известного способа.

Как видно из табл. 1, применение предлагаемого способа обеспечивает. существенное повьппение точности определения концентрации нефти, причем с увеличением доли твердых примесей преимущество предлагаемого способа быстро возрастает.

Блок-схема измерительной установки (фиг. 2) реализует способ следующим образом, Пример . Готовится образец водонефтяной эмульсии, содержащий

0101Х нефтепродукта и 0,012 твердои примеси. Образец после кратковременного эмульгирования в течение - I мин помещается в кювету 1, в которой производится дальнейшее эмульгирование с одновременным облучением эмульсии коллимированным световым пучком.

В процессе эмульгирования производят измерения зависимости интенсивности рассеянного излучения при двух углах рассеяния,= 5 и =. 90

Поскольку в процессе эмульгирования происходит измельчение капель нефтепродукта, индикатрисса рассеяния изменяется. При достижении определенного среднего объемно-поверх- . ностного радиуса r регистрирует максимум интенсивности, измеряемый измерителем 2 интенсивности (фиг..2).

Это значение I(P ) „ „, запоминается.

В процессе дальнейшего эмульгирования r продолжает уменьшаться, что приводит к возрастанию интенсивности, регистрируемой измерителем 3 интенсивности (фиг. 2), а также к уменьшению интенсивности, регистрируемой измерителем 2 (фиг.1). Когда измеритель 3 интенсивности зарегистрирует максимум интенсивности, снимают значение интенсивности, регистрируемое в это время измерителем 2 интенсивности. По указанным значениям

1 интенсивности»(P,) „, „, и Т.(p, ), которое соответствует максимуму интенсивности, регистрируемому измерителем 2 интенсивности, по выражению (7) рассчитывают искомую концентрацию нефтепродукта, исключая влияние твердой примеси в исходной водонефтяной эмульсии.

10 В табл. 2 приведены результаты определения в зависимости от угла Р»

Таким .образом, использование предлагаемого способа позволяет ис15 ключить влияние твердых примесей на результаты измерения концентрации нефтепродуктов в сточных водах, что позволяет повысить эффективность контроля нефтяных загрязнений сточ20 ных вод.

I .Формула изобретения

Способ определения концентрации

25 нефтепродуктов в сточных водах по авт. св. Ф 1017982, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет исключения влияния твердых примесей, з0 продолжают эмульгирование до дости,жения максимума интенсивности рассеяного излучения в угловом диапазоо не = 90 + 20 к направлению падающего излучения, дополнительно измеряют значение интенсивности рассеяного излучения в угловом диапазоне

3-7, а искомую концентрацию определяют из соотношения

C„= a(Z(p ) макс — Z(p,Ë э

40 где I(Д) „„- максимальное значение интенсивности рассеянного излучения о в угловом диапазоне P = 3-7 в процессе эмульгирования, I(P,) — значение интенсивности рассеянного из4g лучения в угловом диапазоне (3, =

= 3-7, соответствующее максимуму интенсивности рассеянного излучения в угловом диапазоне »= 90 + 20 в процессе дальнейшего эмульгирования, а — калибровочная постоянная.

1350567

Т а блица 1

Концентрация нефти, %

Концентрация твердой примеси, %

Восстановление концентрации нефти по способу

Известному Предлагаемому

0,01,0,05

0,01

0,1

0,01

0,02

0,05

0,1

0,01

0,05

0,.05

0,1

Таблица 2 о

Восстановленное значение концентрации, КонцентраКонцентрация нефти, % ция твердой примеси, %, 75

70

105

115

0,0093 0,0095 0,0106 0,0101

0,0091 0,0105 0,0096 0,0103

0,0115 0,0094 0,0104 0,0105

О, 0216 О, 0211 О, 0195 О, 0208

О, 0185 О, 0214 0,02G8 0,0210

0,0223 0,0194 0,0195 0,0206

0,0481 0 0510 0 0503 0,0496

0,0515 0,0513 0,0494 0,0507

0,0525 0,0487 0,0505 0,0509

0«0i

0,01

0,05

0,01

0 05

0,02

0,1

0,01

О,. 05

0,05

0„1

0,0254

0,0877

О, 1549

0,0329

0,963

0,1724 .0,0628

0, 1469

0,2058

0,0103

0,0105

0,0097

0«0204

0,0199

0,0206

0,0448

0 05050

0,0503

0,0113

0,0094

0,0110

G,0186

0,0218

0,0217

0,0515

0,0513

0,0527

13505Е 7

Фиг. 2

ВНИИПИ Заказ 5279/44 Тираж 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4