[发明专利]一种基于多孔定向输油材料的连续油水分离装置

说明书

本发明公开了一种基于多孔定向输油材料的连续油水分离装置，所述连续油水分离装置，包括多孔定向输油材料、集油腔、配重块、吸油管道和带有疏水口的顶盖。它的特征在于，多孔定向输油材料制作成圆筒状，下方接集油腔、集油腔底部收缩成圆锥状并衔接配重块，以调节油水分离装置处于油水界面处，油可以通过多孔定向输油材料进入集油腔内，并通过吸油管和泵连接，输送到储罐；多孔定向输油材料上端覆盖顶盖，避免在操作中受风浪影响使水进入集油腔，顶盖疏水开口保持集油腔内外压力相等。同时可以根据油品不同更换不同的多孔定向输油材料，并根据油层厚度调节装置的尺寸大小。针对现在越发频繁的海洋溢油和工业废油泄漏，本设计思路缜密，灵活多变，油水分离效率高，对解决上述问题带来的环境污染和资源浪费具有积极的意义。

技术领域：

本发明涉及一种基于多孔定向输油材料的连续油水分离装置，属于环境保护及治理技术领域，尤其适用于海上溢油处理和工业含油废水的处理。

技术背景：

随着经济加速发展，对能源的需要越来越大，在石油运输、加工、使用过程中发生的溢油事件以及形成的工业含油废水也呈现增多的趋势。因此，如何对水面溢油进行回收处理以及对含油废水进行分离处理是一个重要的技术问题。传统的技术包括燃烧法、生物降解法、化学分散法、以及机械分离法等，仍然在发挥作用，但是这些方法的局限性越来越明显，亟待发展更加高效环保的新技术。近年来，基于高效吸油材料的治理技术受到广泛的重视。例如，改性聚氨酯海绵及保留了良好的弹性有具有亲油疏水的特性，同时具有很高的吸收倍率和吸油容量，被认为是良好的吸油材料。中国专利CN102906145B、CN103342827A、CN103131041B，欧洲专利EP10164188.4，文献Polym.Chem.2014,5,5942，ACSAppl.Mater.Interfaces.2013,5,10018，Ind.Eng.Chem.Res.2014,53,20139，Adv.Funct.Mater.2013,23,2881，Marine Pollution Bulletin 2014,84,263等对表面疏水改性的聚氨酯海绵进行了公开和报道。基于静电纺丝技术制备的非极性高分子纤维，如PS纤维、PP纤维等，直径在微米和亚微米尺度，具有很高的比表面积和孔隙率，吸油容量达到150g/g以上，也是很有应用前景的吸油材料。某些多孔碳材料如石墨烯气溶胶、碳纤维或碳纳米管形成的海绵结构等，均具有很高的吸油容量和良好的回弹性，在新型吸油材料中引起广泛的关注。

上述新型吸油材料均具有优异的吸油性能，有望用于水面溢油的回收处理和含油废水的分离处理。但是具体的实施方法仍然存在一定的技术难题。目前的实施方法是将吸油材料置于油水混合物中，待吸油达到饱和后取出，通过机械挤压或者离心力作用回收所吸收的油并实现吸油材料的再生，然后进入下一轮操作，如此循环使用。采用这种间歇式操作进行油水分离，工序多，生产效率低。有必要发明新的油水分离装置以实现原位连续分离，直接从油水混合物中连续回收油品。为了实现上述目标，本发明提出一种新型的连续油水分离装置，以多孔定向输油材料为分离介质，水被排斥在外，油在毛细管作用力的驱动下，透过多孔定向输油材料进入装置内部，然后在重力作用下聚集在多孔定向输油材料下面的集油腔里，集油腔内设吸油管，在油泵的驱动下把油连续输送到储油罐，装置顶部设有顶盖，将内部空腔与外环境隔开，顶盖上设有疏水开口，保持内外压力平衡，避免内部空腔形成负压，防止水在负压的驱动下穿透多孔定向输油材料进入装置内部。装置底部设有配重块，调节配重块的质量可以使装置直立悬浮在水中，并且使得多孔定向输油材料位于油水界面处。上述装置可以高效地实现原位连续油水分离。

发明内容：

本发明所述的一种基于多孔定向输油材料的连续油水分离装置包括以下内容：