Bacadh-creimeadh air a chleachdadh ann an searbhag fèin-ghluasadach

Surfactant Viscoelastic (VES) na phàirt deatamach de shiostaman searbhagach gluasaid. Air sgàth a structar moileciuil amfaifileach sònraichte, mar a bhios an ath-bhualadh searbhag-creige a’ dol air adhart agus pH ag atharrachadh, bidh cosgais uachdar nam moileciuilean VES ag atharrachadh. Bidh seo ag adhbhrachadh gum bi morf-eòlas a’ mhicellar ag atharrachadh bho structaran cruinn gu structaran slat no cnuimheach, agus mar thoradh air sin bidh àrdachadh mòr ann an slaodachd an t-siostaim. Leigidh seo le gluasad lionn agus brosnachadh èideadh de stòran carbonat. Leis nach eil moileciuilean polymer ann an siostaman searbhagach gluasaid, chan eil iad ag adhbhrachadh milleadh fuigheallach agus bidh iad a’ coileanadh cuairteachadh èideadh searbhagach. Mar thoradh air an sin, tha iad a-nis air an cur an sàs gu farsaing ann am brosnachadh stòran carbonat.

Tha an eadar-obrachadh eadar luchd-bacadh creimeadh agus cosgais uachdar/geoimeatraidh mhóileciuil VES a’ toirt buaidh mhòr air reòlas agus creimeadh shiostaman searbhag gluasaid. Tha luchd-bacadh creimeadh àbhaisteach a’ nochdadh droch cho-chòrdalachd le searbhagan gluasaid, a’ nochdadh sa mhòr-chuid mar ìrean creimeadh fada nas àirde na an fheadhainn ann an searbhag haidreaclórach cunbhalach agus crìonadh mòr air slaodachd searbhag gluasaid. Bidh cuid de cho-phàirtean organach den neach-bacadh creimeadh a’ dol a-steach do mhicelles VES, a’ lughdachadh dùmhlachd èifeachdach an neach-bacadh. Tha seo a’ cur casg air cruthachadh film dìon a’ bacadh H⁺ air uachdar an stàilinn, agus mar sin a’ lughdachadh èifeachdas casg. Faodaidh na slabhraidhean gualain neo-phòla den neach-bacadh creimeadh a tha a’ leudachadh a-steach do chridhe micelle lùghdachadh adhbhrachadh ann an slaodachd searbhag gluasaid. Bidh dùmhlachdan nas àirde de neach-bacadh creimeadh ag adhbhrachadh call slaodachd nas miosa. Cha d’ fhuair Hanafy et al. ath-bhualadh ceimigeach sam bith eadar luchd-bacadh creimeadh agus moileciuilean VES, a’ comharrachadh eadar-obrachaidhean electrostatach mar phrìomh adhbhar lughdachadh slaodachd VES. Sheall Li et al. agus Salar et al. gu bheil luchd-bacadh creimeadh a’ cur dragh air structar micellar coltach ri slat de surfactants, le sgrios cruinneachadh micellar mar am prìomh adhbhar airson call slaodachd VES.

Tha luchd-bacadh creimeadh searbhagach gnàthach air an seòrsachadh sa mhòr-chuid mar bhunaitean Mannich, imidazolines, agus salainn ammonium ceathrarach. Bidh iad a’ cur casg air creimeadh electroceimiceach le bhith a’ cruthachadh film adsorbed air uachdar a’ mheatailt tro bhuidhnean gnìomh sulfair, naitridean, agus ogsaidean anns na structaran moileciuil aca. Mar as trice bidh cuideaman moileciuil mòra aig luchd-bacadh bonn Mannich agus tha buidhnean lipophilic annta leithid fàinneachan beinséin, gan dèanamh buailteach a dhol a-steach do mhicelles agus seasmhachd micellar a bhriseadh. Chaidh sgrùdadh a dhèanamh air todhar ammonium ceathrarach alcail mar luchd-bacadh creimeadh searbhag tionndaidh ach tha ìrean creimeadh àrd aca. Bidh toirt a-steach todhar ammonium ceathrarach aramatach a’ neartachadh anisotropy moileciuil agus a’ neartachadh feachdan tarraingeach eadar-mholaciuil air uachdar a’ mheatailt, a’ lughdachadh creimeadh gu mòr. Sheall rannsachadh le Viacheslau et al. deagh cho-chòrdalachd luchd-bacadh creimeadh salann ammonium ceathrarach ann an searbhagan tionndaidh, gan dèanamh nan stiùireadh rannsachaidh cudromach airson luchd-bacadh creimeadh searbhag tionndaidh. Bidh luchd-bacadh creimeadh VES malairteach a tha rim faighinn an-dràsta gu tric gu math sònraichte (air an dealbhadh airson toraidhean VES seilbhe) agus an ìre mhath daor le ìrean creimeadh àrda.

Chaidh dà bhacadh creimeadh salann ammonium ceathrarach pyridinium a cho-chur ri chèile. Chaidh an coileanadh casg creimeadh ann an searbhagan gluasaid, an tionchar air slaodachd searbhag gluasaid, agus feartan eile a sgrùdadh agus a mheasadh. Chaidh an dòigh-obrach casg aca a sgrùdadh cuideachd, leis an amas luchd-bacadh creimeadh VES a leasachadh le deagh choileanadh, cosgais ìseal, agus comas-cleachdaidh nas fharsainge.

Gus casg èifeachdach air creimeadh agus deagh cho-chòrdalachd a choileanadh, bu chòir do structar moileciuil casg-creimeadh searbhag tionndaidh coinneachadh ris na riatanasan a leanas:

1. Bu chòir structar rèidh seasmhach no slabhraidhean geugach sùbailte (me, fàinne beinséin, geugan CC, slabhraidhean CN) a bhith sa mholaciul gus còmhdach uachdar agus casg a neartachadh.

2. Bu chòir dadaman (N, P, S, O) no buidhnean làidir glacaidh a bhith anns a’ mholaciul a tha comasach air dealanan paidhir singilte a thoirt seachad gus eadar-obrachadh le dadaman iarainn air uachdar an tiùba, a’ cruthachadh film dìona dùmhail.

3. Cha bu chòir dadaman haidridean gnìomhach a bhith aig a’ mholaciul, oir faodaidh iad sin micelles a dhèanamh neo-sheasmhach agus slaodachd gluasaid an aigéid a lùghdachadh.

4. Bu chòir don bhacadh a bhith so-sgaoilte ann an uisge. Bidh co-phàirtean organach nam bacadairean so-sgaoilte ann an ola a’ dol a-steach nas fhasa do na micelles a chruthaicheas an t-àidseant gluasaid, gu h-àraidh aig teòthachd àrd, a’ dèanamh na micelles neo-sheasmhach gu mòr agus a’ lughdachadh slaodachd searbhag.

Geàrr-chunntas:

1. Tha neo-fhreagarrachd luchd-bacadh creimeadh HCl àbhaisteach le siostaman searbhag fèin-tharraingeach ag èirigh leis gu bheil co-phàirtean organach an inhibitor a’ dol a-steach do na micelles. Bidh seo an dà chuid a’ lughdachadh dùmhlachd an inhibitor èifeachdaich (a’ lughdachadh casg) agus a’ cur dragh air structar a’ mhicellar (a’ lughdachadh slaodachd).

2. Chaidh casg-creimeadh a leasachadh a tha freagarrach airson searbhag fèin-tharraingeach. Bidh e a’ cumail smachd air ìrean creimeadh statach fo 5 g/(m²·h) aig 90°C agus ìrean creimeadh fiùghantach fo 20 g/(m²·h) aig 120°C, a’ nochdadh casg math gun bhuaidh a thoirt air slaodachd an t-shreathachaidh.

3. Chaidh an casg-creimeadh searbhag fèin-tharraingeach a chaidh a leasachadh a chur an sàs gu soirbheachail ann an 15 tobar ann an Achadh Ola Dagang (Sìona) agus Achadh Ola Ahdeb (Iorac), a’ dèanamh cinnteach gu h-èifeachdach gun deidheadh ​​na leigheasan tionndaidh searbhag a chur an gnìomh gu sàbhailte agus gu soirbheachail.