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微波破乳就是利用高频变化的电磁场对乳状液进行辐射处理，进而促进油水分离。有关微波破乳，前人做了大量的实验研究，总结了许多实验规律，并且取得了较好的破乳效果。然而国内外对微波破乳的理论研究还不够，因此为了进一步搞清微波破乳的规律，促进该技术在现场的应用，论文通过数学建模从理论上分析了微波促进油水分离的机理。首先研究基于乳状液理论分别对由沥青质和界面活性物质组成界面膜的W/O型乳状液和由APAM和界面活性物质组成界面膜的O/W型乳状液建立球状物理模型；第二步是在电磁场理论和传热学理论的基础上建立温度场分布的数学模型；第三步是通过实验和经验公式确定模型中的相关参数，并结合Maple软件求解；第四步是做大量实验，并与理论计算结果做一比较，研究表明实验与理论较好的吻合；最后结合理论温度分布计算式，分别讨论了微波辐射时间、电场强度和频率对破乳的影响规律，并且从温度场对界面膜强度、连续相粘度、界面吸附能、双电层排斥势及体相粘度的影响分析了微波破乳机理。经研究知乳状液各相温度分布与微波辐射时间成线性关系、与电场强度的平方成正比。对于W/O型乳状液，电场强度一定时，随着微波辐射时间的增加，界面膜强度和界面吸附能直线下降，连续相粘度以指数函数的趋势降低；微波辐射时间相同时，随着电场强度的增加，界面膜强度和界面吸附能以抛物线的趋势降低，体相粘度以指数函数的趋势下降；造成这种现象的原因是微波辐射时间越长、电场强度越大，温度升高越快，分子间引力越小，进而使得表面张力下降越明显，界面分子排列开始松散，从而导致界面膜机械强度降低且液滴间聚结、聚并的阻力减小，促进破乳。对于O/W型乳状液，在电场强度为定值时，界面膜剪切粘度、双电层排斥势及体相粘度随着微波辐射时间的增加以指数函数趋势降低；波辐射时间相同时，随着电场强度的增加，界面膜强度和双电层排斥势及体相粘度先迅速减小后缓慢下降；这是因为微波辐射时间越长、电场强度越大，介质转化的热能越多，分子间的引力越小，且组成界面膜和溶解在水中的大分子断裂成小分子，这样既降低了界面膜的机械强度又减小了液滴间的阻力，有利于油水分离。