[发明专利]灯芯草在油水分离过程中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种灯芯草的应用方法，具体涉及在油水分离中的应用。

背景技术

高效的分离油水混合物，尤其是油水乳液分离，在石油工业、化学工程及环境保护等方面具有非常重大的意义。在过去几十年里，人们通过制备超疏水或者水下超疏油材料来实现油水混合物的高效分离，分离方式主要为吸附或者过滤。

然而，单独超疏水或者超亲油材料无法有效分离不同类型的油水混合物，所以，研究者通过制备智能响应型材料来实现不同类型的油水混合物分离。智能响应型材料的浸润性可以通过光照，pH和温度等来改变。当材料浸润性改变时，如从疏水状态改变为亲水状态，水相就可以通过材料分离从而达到油/水/油三相混合物分离的目的。虽然，这些材料都可以高效的分离油水混合物，包括油水乳液，但都需要借助外界的刺激改变浸润性或者其它过滤装置等，无法实现在不借助外力的条件下实现油水混合物的自动连续分离。

发明内容

本发明的目的是为了解决普通制备的智能响应型材料都需要借助外界的刺激或者其它过滤装置改变浸润性，无法实现在不借助外力的条件下实现油水混合物的自动连续分离的问题。本发明实现了可以自动连续的高效分离油/水、油/水/油等二相或者三相及多种油包水乳液，即灯芯草在油水分离过程中的应用。

本发明的技术方案按以下步骤进行：

一、配制油水混合物：所述的油水混合物包括油/水两相混合物、油/水/油三相混合物或油包水乳液混合物；

二、将灯芯草一端放入步骤一配制油水混合物中，另一端放入收集器中收集分离出的油相。

步骤一中所述的油为聚二甲基硅氧烷、正己烷、正辛烷、正庚烷、正十二烷、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷及四氯甲烷。

步骤一中所述油/水混合物的制备方法按以下步骤进行：将油相直接滴加到水表面，根据油相的密度不同，将形成油相在水相上方或者油相在水相下方两类油/水混合物。

步骤一中所述油/水/油混合物中水相上方的油相为一种油或两种以上的混合油，水相下方的油相为一种油或两种以上的混合油。

步骤一中所述油包水乳液混合物的制备方法按以下步骤进行：将油、水和表面活性剂混合，搅拌；其中油的质量分数为0.01％～10％，表面活性剂的浓度为1mg/g～10mg/g。

步骤二中的灯芯草可以为一根、两根或多根。

步骤二中灯芯草为在使用前可以未经任何处理或者以其它溶剂清洗后烘干备用。所述的溶剂清洗具体步骤为：将已晒干的灯芯草的茎依次放入有机溶剂和水中清洗。

本发明可以取两根灯芯草以步骤二的方法分别分离水相上方及水相下方的油相；也可以使用一根灯芯草同时或者依次分离两种油相；

本发明的原理是利用灯芯草具有三维网状结构，经过润湿性测试发现，它具有明显的疏水亲油特性。在油水分离过程中，油相会在毛细力作用下从灯芯草一端流入并从另一端流出，实现油相与水相的自动连续分离。由于其特殊的三维网状结构及润湿性，它还可以应用于油包水乳液分离中。油相中的水滴在分离过程中会不断的破乳聚合，并被层层的网状结构阻拦过滤，最终，只有油相从另一端流出，实现了油包水乳液的高效分离。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的灯芯草在油水分离过程的应用解决了普通制备的智能响应型材料都需要借助外界的刺激改变浸润性或者其它过滤装置等，实现了不借助外力使油水混合物自动连续分离，操作简单、节约了成本更利于其在油水分离领域的应用。本发明利用灯芯草分离出的油/水溶液澄清透明，经测试发现，分离液中的水含量不超过2wt％～5wt％。

附图说明

图1为灯芯草横截面扫描电子显微镜照片(500×)。

图2为灯芯草横截面扫描电子显微镜照片(1000×)。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本发明的技术方案按以下步骤进行：

一、配制油水混合物：所述的油水混合物包括油/水两相混合物、油/水/油三相混合物或油包水乳液混合物；

二、将灯芯草一端放入步骤一配制油水混合物中，另一端放入收集器中收集分离出的油相。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述的油为聚二甲基硅氧烷、正己烷、正辛烷、正庚烷、正十二烷、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷及四氯甲烷。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。