蒲亞?wèn)|，阮達(dá)，地力亞爾·哈米提，趙志剛，陳曉

（西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041）

加電三維螺旋板式微通道對(duì)W/O型乳狀液的破乳

蒲亞?wèn)|，阮達(dá)，地力亞爾·哈米提，趙志剛，陳曉

（西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041）

首次設(shè)計(jì)并加工了一套加電三維螺旋板式微通道裝置，微通道由具有雙親性的銅片與親油性的聚四氟乙烯（PTFE）片構(gòu)成，該裝置利用電破乳與微通道破乳的雙重耦合作用，可以實(shí)現(xiàn)微通道對(duì)W/O型乳狀液的高效破乳過(guò)程。實(shí)驗(yàn)研究了該通道對(duì)W/O型乳狀液的破乳效果，主要考察了微通道高度、微通道片數(shù)、微通道螺旋角度、直流電場(chǎng)強(qiáng)度以及乳狀液流速等因素對(duì)破乳率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：減小通道高度、增加通道長(zhǎng)度、提高電場(chǎng)強(qiáng)度有助于提升微通道的破乳率；當(dāng)微通道高度為110 μm、直流電場(chǎng)強(qiáng)度為250 V·cm-1、微通道角度為180°、微通道片數(shù)為5片、流速為2 ml·min-1時(shí)乳狀液?jiǎn)未瓮ㄟ^(guò)微通道的破乳率可以達(dá)到68%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加電三維螺旋微通道對(duì)W/O型乳狀液的破乳過(guò)程具有過(guò)程強(qiáng)化作用。

乳液；微通道；分離

引 言

液-液兩相分離是化工過(guò)程的重要操作單元[1]，相應(yīng)的高效分離設(shè)備是許多重要工藝必不可少的組成部分。破乳是乳狀液去乳化的過(guò)程。傳統(tǒng)的破乳方法，如旋流分離[2]、電破乳[1]、斜板沉降[3]、膜法[4-5]、生物法[6-7]、微通道法[8]等，普遍存在著設(shè)備投資大、能耗高、具有二次污染以及對(duì)小液滴分離效率低等問(wèn)題[9]。隨著“生態(tài)文明建設(shè)”等環(huán)保理念的提出，現(xiàn)代工業(yè)亟需適用范圍廣、環(huán)境友好、分離效率高、能耗低的新型破乳技術(shù)。實(shí)驗(yàn)旨在利用電破乳和微通道破乳的雙重耦合作用強(qiáng)化 W/O型乳狀液的破乳過(guò)程。

電破乳技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的破乳方法。電破乳技術(shù)常用于W/O型乳狀液的破乳，破乳時(shí)需要0.83～10 kV·cm-1的電場(chǎng)強(qiáng)度[10]，常規(guī)大型電破乳技術(shù)需要6～12 kV的超高電壓[11]，且當(dāng)乳狀液的含水量增加時(shí)會(huì)由于電極短路而導(dǎo)致?lián)舸┈F(xiàn)象，危險(xiǎn)性較高。

微通道技術(shù)已經(jīng)成為化工領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向[8]。自20世紀(jì)80年代“微槽”的概念被提出以來(lái)，常規(guī)的化工設(shè)備特征尺度由“毫米”降到“亞微米和亞毫米”的級(jí)別。隨后，微通道逐漸被應(yīng)用于微流控設(shè)備[12]、微反應(yīng)器[13]、微換熱器[14]、微混合器[15]、微分離器（可用于破乳過(guò)程）[16-19]等方面。日本學(xué)者 Okubo等[16]首次將微通道應(yīng)用O/W型乳狀液破乳的研究，實(shí)現(xiàn)了液-液分離。芬蘭的Kolehmainen研究組[17]制作出了與Okubo等相似的微通道設(shè)備進(jìn)行破乳。四川大學(xué)陳曉等[18]設(shè)計(jì)制作了直線型板式微通道實(shí)現(xiàn)對(duì)O/W型乳狀液的連續(xù)破乳，循環(huán)破乳5～20次，破乳率可達(dá)90%。由于流體在微通道中流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊的流型特性[20]，如壁面滑移[21-22]、限制流[23]、Dean渦流[24-25]，能夠顯著降低層流邊界層厚度，減少傳遞阻力，所以在化工生產(chǎn)中具有很好的過(guò)程強(qiáng)化作用[26]。

實(shí)驗(yàn)研究采用了三維螺旋板式微通道[27]，將電破乳與三維螺旋微通道相結(jié)合，利用直流電場(chǎng)與微通道的雙重耦合作用強(qiáng)化微通道對(duì) W/O型乳狀液的油水分離過(guò)程，使破乳電壓大大降低，僅為10～100 V，提高了電破乳過(guò)程的安全性。此外，設(shè)備還具有加工簡(jiǎn)單、易拆裝、阻力小、易清洗等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器

煤油（過(guò)濾處理）中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司提供；硫酸（分析純）、Span80（分析純）、無(wú)水乙醇（分析純）成都科龍化工試劑廠提供。

直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源（MWY-40010），深圳市中正儀器有限公司；中壓柱塞泵（Flash100），上海同田生物技術(shù)股份有限公司；高速均質(zhì)分散機(jī)（FJ-200），上海標(biāo)本模型廠；電子天平（AR224CN），上海奧豪斯儀器有限公司；接觸角測(cè)量?jī)x（JC2000D1），上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司；顯微鏡（UB200i），重慶澳浦光電技術(shù)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1所示，它由儲(chǔ)液燒瓶、中壓柱塞泵、直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源、三維螺旋微通道裝置和尾液收集離心管組成。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1 Schematic diagram of experimental setup

圖2為三維螺旋微通道的實(shí)物圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖 2(a)中：1為螺桿，用于微通道的封裝，防止漏液；2為不銹鋼支架；3為PTFE包覆的不銹鋼拉桿；4為10 mm厚PTFE板，用作絕緣片防止通道短路；5為不銹鋼壓板；6為不銹鋼端板，位于微通道兩側(cè)；7、8為正負(fù)極加電夾，可以與不銹鋼端板相連，為微通道內(nèi)部提供0～400 V的穩(wěn)定直流電場(chǎng)；9為微通道出口；10為微通道進(jìn)口；11為微通道部分，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖2(b)。圖2(b)為加電三維螺旋微通道的內(nèi)部分解圖，其中1為微通道整體圖；2為不銹鋼端板；3為中空銅片；4為帶孔的PTFE片。其中，微通道尺寸主要是決定于3中空銅板的厚度與螺旋角度。圖2(c)為銅片和PTFE片實(shí)物圖，從上到下分別為180°弧形槽中空銅片、90°弧形槽中空銅片、帶孔PTFE片。

圖2 加電三維螺旋微通道實(shí)物及結(jié)構(gòu)分解Fig.2 Photographs and schematic diagram of 3D-ESPM and its internal plates

實(shí)驗(yàn)中，微通道按照如圖2(b)所示進(jìn)行組裝，具體組裝步驟見(jiàn)1.3.2節(jié)。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 W/O型乳狀液的制備 實(shí)驗(yàn)所制備的破乳目標(biāo)乳狀液采用了姚志坤等[28]報(bào)道的條件，具體步驟如下：預(yù)先制備0.25 mol·L-1的H2SO4溶液，100 g·L-1的Span80乳化劑。量取Span80乳化劑3 ml，煤油47 ml，H2SO4溶液40 ml，依次添加后混勻。利用高速均質(zhì)分散機(jī)在14000 r·min-1轉(zhuǎn)速下攪拌2 min，將混合液制成均一穩(wěn)定的 W/O型乳狀液。靜置沉降一定時(shí)間后，按照式(1)評(píng)價(jià)乳狀液的穩(wěn)定性

式中，J為乳狀液的穩(wěn)定性；Vemulsion為靜置后剩余乳狀液的體積；Vtotal為靜置前收集的乳狀液的總體積；Vwater為靜置后析出的水相體積；Vkerosene為靜置后析出的油相體積。實(shí)驗(yàn)所得目標(biāo)乳狀液的穩(wěn)定性在2 h內(nèi)可達(dá)88%以上。

1.3.2 微通道的組裝 三維螺旋微通道的組裝步驟如下：①平放不銹鋼支架，旋出螺桿；②取下一個(gè)PTFE包覆的不銹鋼拉桿，把 PTFE片、銅片按圖2(b)所示順序排列，構(gòu)成微通道部分；③將 PTFE板、不銹鋼壓板、不銹鋼端板和微通道部分按圖2(a)所示順序排列，置于未取下的PTFE包覆的不銹鋼拉桿上，用另一個(gè)拉桿對(duì)其固定；④旋緊螺桿，完成組裝。

1.3.3 破乳實(shí)驗(yàn) 首先將目標(biāo)乳狀液利用中壓柱塞泵精確控制其流速送入三維螺旋微通道，同時(shí)利用直流穩(wěn)壓電源在微通道兩端施加所需額定電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)破乳過(guò)程，最后在微通道出口處收集破乳后尾液，讀數(shù)并記錄其破乳率。乳狀液破乳率為乳狀液通過(guò)微通道破乳后析出的水相體積占水相總體積的百分比，即

式中，η為乳狀液的破乳率；V'water為破乳后析出的水相體積；V'total為離心管中收集的總體積；φ為乳狀液的含水率。

2 結(jié)果與討論

圖3 破乳效果照片F(xiàn)ig.3 Photographs of emulsions before and after demulsification by 3D-ESPM

2.1 加電微通道破乳效果

當(dāng) W/O型乳狀液?jiǎn)未谓?jīng)過(guò)加電三維螺旋板式微通道后，在0.78～8.5 s的作用時(shí)間內(nèi)，迅速出現(xiàn)乳狀液油水分離現(xiàn)象，如圖3所示。圖3(a)表明乳狀液進(jìn)入微通道前呈油水兩相分散均勻的乳白色；而當(dāng)乳狀液通過(guò)微通道后明顯出現(xiàn)油水分段現(xiàn)象，說(shuō)明微通道裝置對(duì)乳狀液具有快速分離效果。圖3(b)中兩離心管分別為微通道分離前后的乳狀液，同樣顯示出分離前的乳狀液無(wú)油水分離現(xiàn)象，而分離后的乳狀液下層可以看到透明水層，上層出現(xiàn)了大量的油層，更直觀地體現(xiàn)了微通道對(duì)W/O型乳狀液的快速破乳效果。

為了與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，利用中壓柱塞泵將W/O型乳狀液輸送通過(guò)不加電微通道（英文縮寫(xiě)為3D-SPM），結(jié)果如圖4所示。圖4(a)為乳狀液經(jīng)過(guò)中壓柱塞泵輸出后進(jìn)出不加電微通道前后的管路照片，圖4(b)為經(jīng)過(guò)中壓柱塞泵輸出后進(jìn)入不加電微通道前后的乳狀液照片。由于油水均勻分散的乳狀液呈現(xiàn)不分層的乳白色，故由圖4可知：通過(guò)中壓柱塞泵以及不加電微通道裝置，均對(duì)W/O型乳狀液沒(méi)有分離效果。

圖4 不加電的破乳效果照片F(xiàn)ig.4 Photographs of emulsions before and after demulsification by 3D-SPM

同時(shí)，將圖2(a)中的微通道部分更換為1 cm×1 cm比色皿，考察了僅施加電場(chǎng)情況下，W/O型乳狀液的分離效率，如圖5所示。利用如圖5(a)的實(shí)驗(yàn)裝置，在250 V·cm-1的電場(chǎng)強(qiáng)度下作用5 min后，比色皿中乳狀液仍呈現(xiàn)均勻乳白色，未出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象，見(jiàn)圖5(b)所示。

通過(guò)以上3組實(shí)驗(yàn)，可以明顯看出：僅依靠三維螺旋微通道作用，或僅施加電場(chǎng)情況下，W/O型乳狀液均未出現(xiàn)破乳現(xiàn)象；當(dāng)乳狀液同時(shí)受到微通道和電場(chǎng)的雙重作用時(shí)，僅需0.78～8.5 s即可實(shí)現(xiàn)快速的油水分離。以上結(jié)果表明：在電破乳與微通道破乳的雙重耦合作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)W/O型乳狀液的快速高效破乳過(guò)程。

2.2 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)破乳率的影響

固定微通道高度為200 μm、螺旋角度為180°、中空銅片5片，在4組直流電場(chǎng)強(qiáng)度條件下（250、225、200、175 V·cm-1），測(cè)定了 W/O 型乳狀液在 2、4、6、8、10 ml·min-15種流速下單次通過(guò)三維螺旋狀微通道時(shí)的破乳率，結(jié)果如圖6所示。

圖5 僅在直流電場(chǎng)作用下的破乳照片F(xiàn)ig.5 Photographs of emulsions influenced only with DC electric field

圖6 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)破乳率的影響Fig.6 Influence of electric field strength on demulsification efficiency

由圖可知，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的升高，微通道對(duì)乳狀液的破乳率明顯升高，在乳狀液流速為 2 ml·min-1、電場(chǎng)強(qiáng)度為 250 V·cm-1時(shí)乳狀液?jiǎn)未瓮ㄟ^(guò)微通道的破乳率高達(dá)42%。這一結(jié)果符合電破乳技術(shù)的一致規(guī)律：電場(chǎng)強(qiáng)度增加，提高了電場(chǎng)對(duì)乳狀液中液滴的聚并作用[1]，從而提升了加電三維螺旋微通道對(duì)乳狀液的破乳率。

2.3 微通道角度對(duì)破乳率的影響

固定直流電場(chǎng)強(qiáng)度為250 V·cm-1、微通道高度為200 μm、中空銅片5片，測(cè)定了W/O型乳狀液在2、4、6、8、10 ml·min-15種流速下，微通道螺旋角度（90°、180°）對(duì)其單次破乳率的影響，結(jié)果如圖7所示。

圖7 通道角度對(duì)破乳率的影響Fig.7 Influence of channel angle on demulsification efficiency

由圖可知：在同樣片數(shù)下，180°銅片的破乳率約為 90°銅片兩倍。由于同等片數(shù)下，180°銅片構(gòu)成的微通道長(zhǎng)度約為 90°銅片微通道的兩倍，且由于流速及微通道高度相同，乳狀液在兩種微通道中的停留時(shí)間也為2倍關(guān)系，故推斷乳狀液的破乳率此時(shí)主要由其在微通道中停留時(shí)間決定。

2.4 微通道高度對(duì)破乳率的影響

固定直流電場(chǎng)強(qiáng)度為250 V·cm-1、螺旋角度為180°、中空銅片5片，測(cè)定了W/O型乳狀液在2～10 ml·min-1流速范圍內(nèi)，不同通道高度（110、150、200 μm）對(duì)其單次破乳率的影響，結(jié)果如圖8所示。

圖8 通道高度對(duì)破乳率的影響Fig.8 Influence of microchannel height on demulsification efficiency

由圖可知隨著微通道高度減少，乳狀液的破乳率增加，當(dāng)微通道尺寸為110 μm、流速為2 ml·min-1時(shí)破乳率高達(dá) 68%。這一結(jié)果與非加電微通道對(duì)O/W乳狀液的破乳結(jié)果[18]一致，推測(cè)在加電微通道中小的通道高度同樣易于實(shí)現(xiàn)限制流下乳狀液中分散相的相互聚并形成更大液滴，在離心力和電場(chǎng)力雙重作用下，加速實(shí)現(xiàn)兩相的最終分離。

為了探索不同通道高度對(duì)乳狀液破乳的規(guī)律，利用顯微鏡觀察了破乳前后的 W/O型乳狀液中分散油滴的大小，如圖9所示。圖9(a)為破乳前W/O型乳狀液的顯微鏡照片，照片中明顯有大顆粒油滴存在，其平均粒徑在15 μm左右。圖9(b)～(d)分別為W/O型乳狀液經(jīng)過(guò)通道高度為200、150、110 μm的微通道破乳后的乳狀液照片，從照片中可以看出這3張照片中大液滴明顯減少，且通過(guò)測(cè)量得到圖9(b)～(d)中液滴的平均粒徑分別在11、10、9 μm左右。以上結(jié)果說(shuō)明加電三維螺旋微通道能夠有效分離乳狀液中的大液滴，且隨著微通道高度的減少，微通道對(duì)W/O型乳狀液的切割粒徑也逐漸縮小。這是由于大液滴在電場(chǎng)與微通道的雙重耦合作用下更容易聚并，實(shí)現(xiàn)油水兩相分離，而且隨著微通道高度的減小，其對(duì)小液滴的作用增強(qiáng)，切割粒徑減少，并導(dǎo)致破乳率增加，這一規(guī)律與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

圖9 破乳前和通過(guò)不同通道高度微通道破乳后的乳狀液顯微鏡照片F(xiàn)ig.9 Optical micrographs of W/O emulsions before and after demulsification by 3D-ESPM with different height

2.5 微通道片數(shù)對(duì)破乳率的影響

固定直流電場(chǎng)強(qiáng)度為250 V·cm-1、螺旋角度為180°、微通道高度為200 μm，測(cè)定了W/O型乳狀液在2～10 ml·min-1流速時(shí)，中空銅片片數(shù)（4、5、6片）對(duì)微通道單次破乳率的影響，結(jié)果如圖 10所示。

由圖可知當(dāng)微通道片數(shù)增加時(shí)，乳狀液的破乳效果隨之增加，當(dāng)片數(shù)增加到 6片時(shí)在流速為 2 ml·min-1破乳效果高達(dá)48%，且片數(shù)每增加一片破乳率增加約 6%。增加通道片數(shù)將增加乳狀液在微通道中的停留時(shí)間，延長(zhǎng)微通道對(duì)其的作用時(shí)間，破乳率增加。

圖10 微通道片數(shù)對(duì)破乳率的影響Fig.10 Influence of microchannel number on demulsification efficiency

2.6 實(shí)驗(yàn)相關(guān)接觸角數(shù)據(jù)

利用 JC2000D1接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量水、煤油和W/O型乳狀液在Cu片和PTFE片上的接觸角見(jiàn)表1。

表1 接觸角Table 1 Contact angle/(°)

由表可知，Cu片具有雙親性，即親水和親油性，而PTFE片具有親油疏水性。W/O型乳狀液由于其連續(xù)相為油，故表現(xiàn)出與油相似的疏水性，其與Cu片或PTFE片的接觸角介于水和煤油的相應(yīng)接觸角之間。

3 破乳機(jī)理

加電三維螺旋板式微通道對(duì) W/O型乳狀液的破乳過(guò)程中的主要作用是電場(chǎng)作用和微通道作用的雙重耦合。其中電破乳是由于W/O型乳狀液中的水滴在電場(chǎng)極化和靜電感應(yīng)的作用下，水滴兩端帶上不同極性的電荷，水滴將變形削弱膜界面強(qiáng)度，相鄰水滴正負(fù)電荷相互吸引，發(fā)生碰撞聚合形成大水滴，并從乳狀液中沉降分離開(kāi)來(lái)。其作用如圖 11所示。

圖11 加電三維螺旋狀板式微通道破乳的液滴聚并過(guò)程Fig.11 Coalescence process of droplets in 3D-SPEM

微通道作用主要體現(xiàn)為表面力和微流體作用力。由于微通道中的PTFE片具有疏水親油性，油可以在PTFE片上完全鋪展，W/O型乳狀液進(jìn)入微通道后，連續(xù)相油相將會(huì)在PTFE片浸潤(rùn)，在PTFE片上形成一層“油膜”，在隔絕水與PTFE壁面接觸的同時(shí)還對(duì)連續(xù)油相構(gòu)成黏滯阻力，改變水滴與油相的相對(duì)流速，促進(jìn)破乳。同時(shí)，乳狀液在螺旋板式微通道中流動(dòng)時(shí)，流體會(huì)在螺旋狀的通道結(jié)構(gòu)中的離心力作用下，產(chǎn)生 Dean渦流運(yùn)動(dòng)[23-25]，在高剪切升力作用下，水滴將向Dean渦流的中心運(yùn)動(dòng)，其渦流中心偏向于微通道的外壁。乳狀液中的水滴將聚集于 Dean渦流中心附近，形成“鏈狀”的水滴群[23-25]，并隨著分散相一起流動(dòng)?！版湢睢钡乃稳褐械乃沃g發(fā)生碰撞聚并成大水滴，進(jìn)一步發(fā)生聚并，并形成穩(wěn)定的相界面，發(fā)生破乳。上述過(guò)程中，由于微通道的微小尺寸產(chǎn)生的表面力作用和微流體作用力，強(qiáng)化了W/O型乳狀液的液液兩相分離過(guò)程，大大降低了對(duì)W/O型乳狀液電破乳時(shí)所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度，縮小對(duì)乳狀液作用的切割粒徑，實(shí)現(xiàn)更高的破乳率。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加微通道的片數(shù)、降低乳狀液流速、增加微通道的角度增加了乳狀液在通道中的停留時(shí)間，增加了電場(chǎng)力和微通道作用力對(duì)乳狀液的作用時(shí)間，導(dǎo)致三維螺旋狀板式微通道對(duì)乳狀液的破乳率提升。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，增加了乳狀液分散水滴之間的有效碰撞，進(jìn)而增加了水滴粒徑，加速了水相的沉降分離，從而提高破乳率。

4 結(jié) 論

在螺旋板式微通道兩端加上電場(chǎng)，利用中壓柱塞泵控制乳狀液通過(guò)微通道的流速，在8.5 s內(nèi)實(shí)現(xiàn)W/O型乳狀液的快速高效破乳。由于電場(chǎng)與微通道的雙重耦合作用，對(duì)乳狀液的破乳過(guò)程起到了強(qiáng)化作用，破乳率最高可達(dá)到68%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增加電場(chǎng)強(qiáng)度或者增加乳狀液在微通道的停留時(shí)間均將大幅提升破乳率。

符 號(hào) 說(shuō) 明

J ——乳狀液的穩(wěn)定性

Vemulsion——靜置后剩余乳狀液的體積

Vkerosenel——靜置后析出的油相體積

Vtotal——靜置前收集的乳狀液總體積

V′total——離心管中收集的的總體積

Vwater——靜置后析出的水相體積

V′water——破乳后析出的水相體積

η ——乳狀液的破乳率

φ ——乳狀液的含水率

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Demulsification of W/O emulsion with three-dimensional electric spiral plate-type microchannel

PU Yadong, RUAN Da, DILIYAER·Hamiti, ZHAO Zhigang, CHEN Xiao
(College of Chemistry & Environment Protection Engineering, Southwest Minzu University,Chengdu 610041, Sichuan, China)

A set of three-dimensional electric spiral plate-type microchannels (3D-ESPM) was designed and fabricated for the first time. The microchannel is comprised of amphiphilic copper plates and lipophilic polytetrafluoroethylene (PTFE) plates. By coupling electric demulsification and microfluidic demulsification, the microchannel can efficiently demulsify a W/O emulsion. Factors influencing the demulsification of W/O emulsion using 3D-ESPM were systematically investigated, including the height of the microchannel, the number of microchannel plates, the spiral angle of the microchannel, the electric field intensity and the flow rate of the emulsion. The results showed that demulsification efficiency increases with increasing electric field intensity,decreasing microchannel height, and increasing microchannel length. The maximum demulsification efficiency of W/O emulsion in a single pass through the 3D-ESPM reached 68% with a microchannel height of 110 μm, electric field intensity of 250 V·cm-1, microchannel angle of 180°, microchannel number of 5, and flow rate of 2 ml·min-1.The results showed that 3D-ESPM can intensify the demulsification of W/O emulsion.

emulsions; microchannels; separation

date:2016-12-09.

CHEN Xiao, chenxiao@swun.edu.cn

supported by the National Natural Science Foundation of China (21406183) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (2015NYB06).

TQ 028.8

A

0438—1157（2017）07—2790—08

10.11949/j.issn.0438-1157.20161732

2016-12-09收到初稿，2017-03-07收到修改稿。

聯(lián)系人：陳曉。

蒲亞?wèn)|（1992—），男，碩士研究生。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21406183）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)一般項(xiàng)目（2015NYB06）。