[发明专利]一种油水分离陶瓷膜、制备方法以及油水分离装置

权利要求书

1.一种油水分离陶瓷膜，其特征在于，陶瓷膜的主体具有疏水性的水滴接触角，且在陶瓷膜的一侧的表面具有亲水性的水滴接触角。

2.根据权利要求1所述的油水分离陶瓷膜，其特征在于，在一个实施方式中，所述的亲水性的水滴接触角是指0-90°，所述的疏水性的水滴接触角是指91-180°；

在一个实施方式中，所述的陶瓷膜为片状或管状结构，并且平均孔径为0.5-5μm。

3.权利要求1所述的油水分离陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，将多孔陶瓷膜浸入疏水化改性剂，进行改性反应；

第2步，将第1步中得到的多孔陶瓷膜的一侧进行亲水性改性，得到油水分离陶瓷膜。

4.根据权利要求3所述的油水分离陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，所述的多孔陶瓷膜陶瓷材料为氧化锆、氧化铝、氧化铈、氧化硅、氧化钛、莫来石、高岭土中的一种或其中几种的混合物；

在一个实施方式中，所述的第1步中的疏水化改性剂是指含有硅烷偶联剂的有机溶剂；

在一个实施方式中，所述的硅烷偶联剂是指八烷基三甲氧基硅烷、十三烷基三甲氧基硅烷或者十六烷基三甲氧基硅烷溶剂中的一种；

在一个实施方式中，有机溶剂为丙酮、乙醇或者己烷中的一种；

在一个实施方式中，硅烷偶联剂浓度为0.01mmol/L-0.15mol/L；

在一个实施方式中，所述的疏水化改性剂的制备过程是：将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，水浴加热至30-60℃，搅拌10-15个小时；

在一个实施方式中，改性反应参数是：加热至50-60℃，静置12小时以上。

5.根据权利要求3所述的油水分离陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第1步中在改性反应后对多孔陶瓷膜进行清洗和烘干，烘干过程处理温度为80-180℃，处理时间为16-30h；

在一个实施方式中，第1步前，需要对多孔陶瓷膜进行预处理，预处理是指将多孔陶瓷膜浸入无水乙醇中清洗除去其孔道内及表面杂质，烘干；

在一个实施方式中，第2步中的亲水性改性是采用离子体发生器处理；

在一个实施方式中，离子体发生器处理过程中所被电离的气体为空气、氩气、氧气或者氮气中的一种或几种混合气体，功率为30-150W，改性时间为20-300s。

6.一种油水分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，将水包油原料液送入权利要求1所述的油水分离陶瓷膜中进行油水分离，并且水包油原料液是与具有亲水性的水滴接触角的一侧接触，分离后的水进入至渗透侧，分离后的截留液继续循环分离；

第2步，当截留液中油水比例增大至设定比例时，停止油水分离，得到第一截留液；

第3步，将油包水原料液提高温度后，送入上述的油水分离陶瓷膜中进行油水分离，并且油包水原料液是与具有疏水性的水滴接触角的一侧接触，分离后的油进入至渗透侧，分离后的截留液继续循环分离；

第4步，当截留液中水油比例增大至设定比例时，停止油水分离，得到第二截留液；

第5步，将第一截留液和/或第二截留液采用离心沉降处理，上层得到的油包水原料液送入第3步中继续处理，下层得到的水包油原料送入第1步中继续处理。

7.根据权利要求6所述的油水分离方法，其特征在于，在一个实施方式中，所述的第2步和/或第4步中的设定比例是指30-70wt.%，或者40-60wt.%，或者45-55wt.%；

在一个实施方式中，在第2步和/或第4步中，停止油水分离后，还包括采用清洗液对油水分离陶瓷膜进行冲洗的步骤；

在一个实施方式中，冲洗工艺时间间隔为60min，冲洗时间为10min，冲洗液为纯水或浓度为1%-10%的次氯酸，冲洗压力为1-5Mpa；

在一个实施方式中，第3步中，提高温度是指升温至30-60℃，加热时间为30-60min；

在一个实施方式中，第1步和/或第3步中，油水分离过程中操作压力为0.1-3Mpa，过滤方式为错流过滤；

在一个实施方式中，第5步中，离心时间为10-50min。