Способ определения объемной концентрации нефтепродуктов в сточных водах Советский патент 1983 года по МПК G01N21/65 

со

00

ю Изобретение относится к оптическ измерениям и может быть использован для определения объемной концентрации нефтепродуктов в сточных водах нефтеперерабатывающих предприятий. Сведения о концентрации нефтепродук тов необходимы для контроля чистоты сточных вод от нефтяных загрязне ний, а также для эффективного испол зования имеющихся на нефтеперерабатывающих заводах очистных сооружени на каждом этапе нефтеочистки. Известен способ определения конце-итрации в водонефтяной эмульвии, включающий облучение исследуемого образца водонефтяной эмульсии в области спектра 1,85-2,1 мкм с последующим определением объемной концен рации воды по измерениям коэффициен та ослабления и интенсивности излуч ния, рассеянного исследуемой средой в направлении. 7- 15°относительно падающего пучка ij. Однако при исследовании эмульсий типа нефть в воде этот способ неприменим, поскольку ,вода,.как дисперсионная среда, пог|ЛОщаёт излучение в указанной облас|ти спектра. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения объемной концентрации нефтепродуктов в сточных водах, включающий облучение исследуемого образца излучением в спектральном диапазоне 0,4-)., 2 мкм и регистрацию рассеянного излучения . Недостатком известного способа является зависимость результата измерений от дисперсного состава капел нефтяных загрязнений, что приводит к понижению точности определения объемного содержания нефтепродуктов Целью изобретения является повыше ние точности измерений. Поставленная цель достигается тем Что согласно способу включающему облучение исследуемого образца излуч нием в спектральном диапазоне 0,4-1 мнм и регистрацию рассеянного излучения, исследуемый образец эмульгируют и регистрацию рассеянного излучения проводят в процессе змульгироэания под углом 3-7 к направлению облучающего излучения, а искомую концентрацию с,определяют из соотно щения и а. Макс ( где 1. максимальное значение интенсивности рассеянного из лучения в процессе эмульгирования;а - постоянная. Сущность изобретения поясняется следующим. Нефтепродукты в сточных водах неф теперерабатывающих заводов в основном находятся в эмульсионном состояНИИ, причем их концентрация, как правило, невелика. Интенсивность излучения, рассеянного исследуемым . образцом такой эмульсии, в общем случае зависит от направления рассеяния, длины волны и интенсивности падающего излучения, оптических свойств вещества нефтепродуктов, а также от концентрации рассеивателей и их функции распределения по размерам.Если первые три параметра являются заданными в эксперименте по интерпретации интенсивности рассеяния для определения концентрации нефтепродукта, то априорные сведения,о микрофизических параметрах нефтепродукта являются, как правило, весьма общими. Посколь.ку вариации этих параметров могут оказывать сильное влияние на интенсивность светорассеяния, то наличие таких априорных предположения вносит большую погрешность в определении концентрации нефтепродуктов. В предложенном способе для уточнения априорной информации о дисперсном составе капель нефтепродукта предлагается ввести дополнительную операцию процесс эмульгирования исследуемого образца. Такой процесс приводит к размельчению капель нефтепродукта,не изменяя его объемного содержания.Из общих свойств рассеяния излучения системой частиц описываемой одномодальной функцией распределения по размерам известно, что в зависимости от модального размера частиц интенсивность, светорассеяния при неизменной их объемной концентрации имеет один определенный максимум. Учитывая, что распределение капель эмульсии по размерам, по Крайней мере в процессе эмульгирования описывается одномодальной функцией, в частности гамма-распред,елением, значение интенсивности рассеяния излучения в максимуме нетрудно получить посредством эмульгирования нефтепродуктов. Проведенный анализ зависимостей индикатрисы.светорассеяния от параметров дисперсного состава и оптических констант нефтепродуктов, показывает, что значения интенсивности рассеяния в максимуме по времени эмульгирования наименее чувствительны к вариациям этих параметров для направлений рассеяния 4 7° Для направлений, близких к рассеянию, максимумы интенсивности светорассеяния в спектральном диапазоне прозрачности воды 0,4-1,2 мкм-лежат в области довольно крупных капель нефтепродуктов, что может существенно ограничить возможности метода пг определению максимального значения интенсивности светорассеяния при эмульгировании эмульсии. Учитывая, кроме того, технические трудности регистрации рассеяьного излучения в направлениях, близких к нсшравдению распространения, падающего на образец излучения, указанную углоб рассеяния следует ргранйчй гь йнГервалом 3-7°. П р ь м е-р. На чертеже предefАйлёнв эааисимость интенсивности расёейяй 3g пол углом 5 при освеШбнии исследуемого. Образца излучением с длиной волны 0., 6328 мкм от наиболее вероятного рг1диуса г каг пель двух нёсибодее рааличгцоцихся по оптическим CBoficjiTiaaM нёфтей Сурахайского месторождения Азербайджа нской ССР (сплеманые и штриховые кри вые) для двух предельных из области наи:бодее вероятных значений параметра/LC х ракт ризукшего полуширину распределения йефтяных .капель по размерам (значения указаны у кри вых) . Приведенные зависимости соо тветбтвуют ёдиничшлм значенияг( обьем ной конце нтраднги С нефтепродукта, интенсивности Э naJttaiOQero излучения и ТОЛ{Е1ИНЫ К1бВвТ а1 В. ПрИ ТОЛЦИНе кюветы е значенй э интенсивности рае сеянного излучений выражается черед Э для конкретных значений, дти параметров. Д В3 .5 Как видно/ различие максимаяьньос значений 3 В, обусловлечное изменени ем сорта нефти и дисперсности по полуширине распределения капель эму сий ве Превышает 12%.. Принимая его среднее- значение в максиА гме, равйо 15/6 мкм-,из(2)э подучим, что конCTaiHia а в формуле (1) для бпределения объемной концентрации нефте-г продуктов по(з максимальному значению интенсивности: рассеянного излучения по времени эмульгирования в рассмотренном примере равна cos 5 . 15,6 г. Из структуры соотношения (1) видно, что погрешность определения объемной концентрации нефтепродуктов за счет измерений не превышает погрешности измерения инз:«нсивности рассеянного излучения. Дополнительная систематическая погрешность определения концентрации вызванная отсутствием априорных сведений о физико-химических свойствах нефтепродукта не превышает б%. При использовании способа (2, где не проводится стан)1артизацня эмульсии путем эмульги рования исследуемого образца, погрешность определения объемной концентрации за сЧет менякедйхся микрофизических параметров нефтепродукта может достигать 30-40% и более. В частности, при измерениях интенсивности с погрешностью 10% точность определения объемной концентрации нефтепродуктов по предлагаемому способу в 3-4 раза превосходит точность ее определения по способу 2 . Таким образом, использование предлагаемого способа позволяе.т значительно повысить эффективность контроля нефтяных загрязнений сточных вод и т&л самым создает условия для разработки -высокопроизводительных технических процессов обеспечения охраны окружающей среды в нефтеперерабатывающей прог Еоишенности.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ НЕФТЕПРЬдУКТбВ Ё СТОЧНЫХ ВОДАХ, включающий, овлучение исследуемого образца излучением в спектральном диапазоне 0,4.-1,2 мкм и регистрацию рассеянного излучения, о т л и ч to и и с я тем, что, с повышения точности иэме1рений, исследуемый образец эмульгируют и регистрацию расг сеянного излучения проводят в процессе эмульгирования под углом направленюо облучающего излучения, а искомую концентрацию с ц-определяют из соотношения и IIMOIKC ixioiKc максимальное значение ингде тенсивности /рассеянного из лучения в процессе эйУльгирования; (Л л - постоянна;.