油水分离装置的制作方法

文档序号:15172457发布日期:2018-08-14 18:04阅读:474来源:国知局

本实用新型涉及油水分离技术领域,尤其涉及一种油水分离装置。



背景技术:

含油废水主要来源于石油工业的采油、炼油、运输和使用过程等环节,原油和有机溶剂的泄露以及家庭生活废水也是产生含油废水的重要原因。它们不能通过自然降解除去,不仅污染水资源,对人类健康存在一定的威胁,还对环境造成了巨大的危害。如何快速高效地去除污染物中的油类污染物具有重大的意义。近年来,油水分离技术的研究非常广泛,但是目前的油水分离技术成本较高,分离效率有待提高,且分离过程浪费能源,因此,研究可连续高效的油水分离技术在实际应用中具有很高的应用价值。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种油水分离装置,本实用新型结构简单,可用于油水分离领域,包括原油泄漏、含油工业废水处理和修复领域,且分离工艺其极简单,适合大规模生产。

本实用新型的一种油水分离装置,包括油水储存单元、吸油包、连通管、储油单元以及真空泵,吸油包位于油水储存单元内,吸油包包括袋体以及封装于袋体内的多孔材料,袋体由疏水织物制成,连通管的一端连接吸油包,连通管的另一端连接储油单元的入口管,储油单元的出口管与真空泵连通,真空泵用于为油水分离装置提供负压。

进一步地,吸油包设有一开口,连通管设于开口内。

进一步地,油水储存单元呈槽体结构。

进一步地,油水储存单元为烧杯。

进一步地,连通管为橡胶管。

进一步地,多孔材料为多孔海绵。

进一步地,疏水织物为疏水棉织物或疏水蚕丝织物。

进一步地,疏水棉织物对油滴的接触角几乎为零,对水滴的接触角大于160°,滚动角小于15°,且对热水(温度为45-80℃)的接触角大于145°,对10wt%的氯化钠水溶液、10wt%的氢氧化钠水溶液和10wt%的盐酸水溶液的接触角均大于150°;疏水蚕丝织物对油滴的接触角几乎为零,对水滴的接触角大于145°。

进一步地,储油单元包括锥形瓶以及位于其上方的大致呈圆柱形的连接管,连接管的上端连接有密封塞,入口管位于连接管上且与连接管的中轴线相互垂直,出口管位于锥形瓶上且与锥形瓶的中轴线相互垂直。

进一步地,油水储存单元、连接管、锥形瓶均呈透明状。

借由上述方案,本实用新型至少具有以下优点:

采用疏水织物制成的袋体制作吸油包,其内封装多孔材料,疏水织物表面疏水亲油,能够将油水混合物中的水性物质阻挡在其外侧,而油会进入吸油包内,多孔材料能够吸收大量的油,在真空泵提供的负压下,多孔材料内的油会经连通管流入储油单元内,实现油和水的快速分离。

本实用新型结构简单,可用于油水分离领域,包括原油泄漏、含油工业废水处理和修复领域,整个分离过程对环境友好,几乎无污染,符合可持续发展观,且分离工艺其极简单,适合大规模生产。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型实施例1制备的超疏水棉织物的扫描电镜图;

图2是本实用新型简单的油水分离装置的结构示意图;

图3是本实用新型油水分离装置循环使用多次条件下对甲苯和食用油的分离效率实验结果;

图4是本实用新型实施例2制备的超疏水蚕丝织物的接触角测试结果;

图5是本实用新型油水分离装置对各种有机物的油水的分离效率实验结果;

附图标记说明:

1-油水混合物;2-吸油包;3-橡胶管;4-锥形瓶;5-油;6-烧杯;7-密封塞;8-连接管;9-入口管;10-出口管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

将4×4cm2的棉织物浸入水溶液(100毫升)中,加入1.5g七水合硫酸亚铁,然后置于75℃的水浴锅中,保温10min后,加入0.15g茶多酚,保温轻微搅拌30min,取出棉织物,用去离子水洗净,置于75℃烘箱中干燥25min,即得到超疏水棉织物。图1是本实施例制备的超疏水棉织物的扫描电镜图,其对水滴的接触角大于160°,滚动角小于15°。

将上述制备的超疏水棉织物制成袋体,将多孔海绵填充于其中,制作吸油包2。

如图2所示(图2未图示真空泵),本实用新型的一种油水分离装置,包括油水储存单元、吸油包2、连通管、储油单元以及真空泵。油水储存单元为烧杯6,吸油包2位于烧杯6内,连通管为橡胶管3,吸油包2设有一开口,橡胶管3的一端设于开口内,橡胶管3的另一端连接储油单元的入口管9,储油单元的出口管10与真空泵连通,真空泵用于为油水分离装置提供负压。

储油单元包括锥形瓶4以及位于其上方的大致呈圆柱形的连接管8,连接管8的上端连接有密封塞7,入口管9位于连接管8上且与连接管8的中轴线相互垂直,出口管10位于锥形瓶4上且与锥形瓶4的中轴线相互垂直。

在使用油水分离装置时,首先将100毫升甲苯(用油红O染色)、80毫升食用油、水在烧杯6中混合,将吸油包2置于上述油水混合物1中,由于吸油包2表面疏水亲油,油会浸入吸油包2内,在真空泵提供的负压下,多孔海绵吸附的油经橡胶管3被吸到储油单元的锥形瓶4内。在实验过程中可明显看到,混合物表面的油很快被吸附,而水相几乎无变化,计算得其对甲苯和食用油的分离效率分别为99.8%和98.9%。如图3,重复试验多次,所制备的吸油包2对甲苯和食用油的分离效率仍然在98%和95%以上。

也可以利用上述油水分离装置,将甲苯(用油红O染色)分别与纯水、酸性溶液(pH=1),碱性溶液(pH=12)和热水(80℃)在烧杯6中混合,采用上述方法分离甲苯,在各种极端条件下,油水分离装置仍然具有良好的油水分离性能,计算得其对甲苯的分离效率均大于98%。

也可以利用上述油水分离装置,将甲苯(用油红O染色)和水配置成1:99的混合溶液,置于烧杯6中,在3000转/分下搅拌2h制作油包水乳液,然后将吸油包2置于上述水包油乳液中,采用上述方法,经过约1min吸附后,此乳液基本被分离干净。通过观察光学显微镜图,水中几乎没有油颗粒。

实施例2

将4×4cm2的蚕丝织物浸入100mL水和乙醇的混合溶液(水和乙醇的体积比为7:3)中,然后加入0.5g硫酸铜、0.2g咖啡酸和3U/mL漆酶,用醋酸缓冲液调节pH值约为3.5,然后再加入1mL十二烷基硫醇,在恒温震荡染色机震荡反应,45℃下反应4h,取出处理后的蚕丝织物并洗净烘干,即得到超疏水蚕丝织物。

图4是本实施例制备的超疏水蚕丝织物的接触角测试结果图,其对油滴的接触角几乎为零,对水滴的接触角大于145°。

将上述制备的超疏水棉织物制成袋体,将多孔海绵填充于其中,制作吸油包2,按照实施例1的方法制备油水分离装置,其结构如图2所示。

将有机物(用油红O染色)与水在烧杯6中混合,其中有机物包括甲苯、庚烷、四氯甲烷、植物油、甲基硅油、氯仿和石油醚。将吸油包2置于上述油水混合物1中,由于吸油包2表面疏水亲油,油(即各种有机物)会浸入吸油包2内,在真空泵提供的负压下,多孔海绵吸附的油经橡胶管3被吸到储油单元的锥形瓶4内。在实验过程中可明显看到,混合物表面的油很快被吸附,而水相几乎无变化,计算得其对各种有机物的分离效率均在98%以上(图5)。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

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