由颗粒稳定的乳液称为Pickering乳液,在原油、食品、医药领域广泛存在。其中乳化原油的破乳至关重要,可以降低集输负荷、减少设备腐蚀、同时也为后续精炼生产做准备。大量研究发现颗粒可以增加乳液的稳定性,给待破乳体系的脱水带来困难。冷冻解冻法作为一种破乳技术,在处理一些富含颗粒的乳液体系中表现出比其他传统破乳方法更高的破乳能力,但是目前还缺乏冷冻解冻对于Pickerirng乳液体系破乳过程的理论研究,而且颗粒对破乳的促进或抑制作用也有待考察。本论文分别以二氧化硅和蒙脱土为固体颗粒与单烯基丁二酰亚胺(T151)润滑油活性剂协同制备了一系列具有不同含水量、不同颗粒浓度和颗粒类型的乳液。通过对粘度、内水相凝固点、界面张力和珠滴尺寸等乳液性质的表征考察了颗粒对乳液稳定性的影响。采用不同的冷冻条件、冷冻时间、解冻条件考察操作条件对不同Pickering乳液体系破乳的效果。对Pickering乳液与单独表面活性剂稳定的普通乳液冷冻解冻脱水率进行了比较,最后提出了冷冻解冻破除Pickering乳液过程中颗粒的辅助破乳机理。对不同含水量乳液的考察结果表明：高含水量Pickering乳液的粘度较大,受珠滴尺寸和颗粒的影响内水相凝固点由-36℃提高至-28℃,达最大脱水率所需的充分冷冻时间(te)为较短的25h；由于珠滴堆积密度大,脱水率比低含水量乳液高；冷冻解冻与离心耦合操作可以将低含水量乳液脱水率分别提高至50%、65%、77%和88%。对不同蒙脱土浓度乳液的考察结果表明：乳液粘度随颗粒浓度升高而增大,吸附到界面上的蒙脱土作为结晶核促进结晶,提高凝固点到-28～-25℃,缩短te至25h,而内水相中的KCl会掩盖颗粒的作用,使凝固点降低至-42.5℃,并延长te至55h；单纯颗粒稳定的乳液因为界面膜粘弹性高可以增强其冷冻解冻稳定性,脱水率仅为0.5%。综合对含水量和颗粒浓度的考察结果发现对于含水量低于70%的乳液,颗粒有明显的辅助破乳作用,但存在临界颗粒浓度,高于此浓度时脱水率反而下降,且冷冻温度越低,此临界浓度越低。另外,高温慢速冷冻的脱水率高于低温快速冷冻,解冻温度对脱水率没有影响。基于上述结果又考察了不同颗粒的影响,通过对比界面张力、内水相凝固点和充分冷冻时间发现亲水型颗粒由于与内水相的相互作用更强,比疏水型颗粒更能提高乳液冷冻稳定性,乳液的内水相凝固点与脱水率没有必然联系。颗粒在冷冻解冻过程起辅助破乳作用机理如下：颗粒主要吸附在界面上时,形成有缺陷的界面膜会改变冰晶生长形貌,促进相邻珠滴发生接触；颗粒主要分散于连续相时,因冰晶膨胀挤压颗粒构建的三维网络结构进而促使缝隙中的珠滴发生聚并。