一种水油分离装置的制作方法

本实用新型涉及一种水油分离装置。特别是涉及一种通过超疏水超亲油材料的过滤作用实现水油分离的水油分离装置。

背景技术：

近年来，随着石油工业的发展，水油分离在工业加工、海上运输、废液处理等方面应用广泛。常用的水油分离方法有重力式分离、离心分离、电分离、气浮分离等等。但分离质量受局限。为解决这一问题，基于超疏水超亲油表面材料加工技术的水油分离方法已成为国内外学者的研究热点。通过电化学蚀刻、机械研磨、层层自组装等技术对材料表面进行化学形貌改性并结合材料表面化学改性制备出同时具备超疏水和超亲油性质的薄膜或金属网，可有效实现水油分离。对于传统水油分离方法而言，基于超疏水超亲油材料的水油分离技术不仅可以保证高质量的水油分离还能适应不同的水油比例。因此，结合超疏水超亲油表面材料制备技术的水油分离方法对于现阶段工业化水油分离技术的改进尤为重要。

为实现高质量、低成本的水油分离，需结合超疏水超亲油表面材料加工技术与离心分离原理，使在保证水油分离高质量高效率完成的基础上实现装置的可重复利用，通过超疏水超亲油材料的过滤作用实现水油分离，通过离心原理实现油污收集以及超疏水超亲油材料的净化；通过调整装置中超疏水超亲油材料的结构尺寸可实现废液固体杂质初步过滤再由排水管路接合净水装置可实现含油污水的净化处理。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种置制造成本低廉、可重复利用、分离效率高的水油分离装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种水油分离装置，包括有：内部设置有能够吸附油的超疏水超亲油材料块的用于实现水油混合液分离的水油分离组件，设置在所述水油分离组件内用于对水油混合液和超疏水超亲油材料块进行搅拌的搅拌器，设置在所述水油分离组件顶端且连接所述搅拌器用于驱动搅拌器通过旋转进行水油分离的搅拌驱动机构，以及设置在所述水油分离组件底端的用于通过驱动水油分离组件旋转使分离好的油从水油分离组件内排出的排油驱动机构。

所述的水油分离组件包括有：外圆筒和位于外圆筒内用于容纳水油混合液的内圆筒，所述的超疏水超亲油材料块设置在所述内圆筒内，所述外圆筒和内圆筒同心设置且共用一个底端面和一个上端盖，所述外圆筒和内圆筒形成有用于容纳分离出的油的间隔，所述内圆筒的筒壁上形成有多数个用于向外圆筒内分离油的过油孔，所述底端面的外侧中心设置有用于与所述排油驱动机构相连的回转轴，所述底端面上对应所述内圆筒形成有用于排出分离出的水的出水口，所述底端面上对应所述内圆筒与外圆筒之间的间隔形成有用于排出被分离出的油的出油口，所述上端盖上分别形成有用于贯穿所述搅拌器的搅拌轴的轴孔，所述上端盖上对应所述内圆筒形成有用于向内圆筒注入水油混合液的注液口。

所述的搅拌器包括有：一端贯穿水油分离组件中的上端盖上的轴孔连接所述搅拌驱动机构的输出轴的搅拌轴，所述搅拌轴另一端一体连接在连接肋板的一侧面的中心，所述连接肋板的另一侧面上垂直且一体连接有4个对称分布的搅拌叶片。

每个所述的搅拌叶片上都形成有多个通孔。

所述的搅拌驱动机构包括有：搅拌驱动电机，与所述搅拌驱动电机的输出轴相连的第一联轴器，所述第一联轴器的输出轴连接所述搅拌器的搅拌轴。

所述的排油驱动机构包括有排油驱动电机，与所述排油驱动电机的输出轴相连的第二联轴器，所述第二联轴器的输出轴连接所述水油分离组件的回转轴。

本实用新型的一种水油分离装置，通过化学腐蚀和氟化物处理的技术手段可以获得任意尺寸的超疏水超亲油材料块进而满足任意水油比例水油混合液的水油分离。结合离心原理和重力作用，可以实现油液的二次收集，同时完成超疏水超亲油材料块的清洁，实现装置的可重复利用。搅拌部件的参与在促进水油混合液与超疏水超亲油材料块充分接触的同时，也加速了水油混合液在装置中的渗透，提高了水油分离过程的效率。超疏水超亲油材料块采用低成本、常见的金属材料，同时具备可重复利用的特性。因而，该水油分离装置制造成本低、分离质量高、分离效率高。

附图说明

图1是本实用新型一种水油分离装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型中水油分离组件内部没有设置超疏水超亲油材料块的结构示意图；

图3是本实用新型中水油分离组件内部设置有超疏水超亲油材料块的结构示意图；

图4是本实用新型中搅拌器的结构示意图。

1：水油分离组件 1.1：内圆筒

1.2：外圆筒 1.3：回转轴

1.4：底端面 1.5：出水口

1.6：出油口 1.7：过油孔

1.8：超疏水超亲油材料块 1.9：轴孔

1.10注液口 1.11：上端盖

2：搅拌驱动机构 2.1：搅拌驱动电机

2.2：第一联轴器 3：排油驱动机构

3.1：排油驱动电机 3.2：第二联轴器

4：搅拌器 4.1：搅拌轴

4.2：连接肋板 4.3：搅拌叶片

4.4：通孔

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的一种水油分离装置做出详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种水油分离装置，包括有：内部设置有能够吸附油的超疏水超亲油材料块1.8的用于实现水油混合液分离的水油分离组件1，设置在所述水油分离组件1内用于对水油混合液和超疏水超亲油材料块1.8进行搅拌的搅拌器4，设置在所述水油分离组件1顶端且连接所述搅拌器4用于驱动搅拌器4通过旋转进行水油分离的搅拌驱动机构2，以及设置在所述水油分离组件1底端的用于通过驱动水油分离组件1旋转使分离好的油从水油分离组件1内排出的排油驱动机构3。

如图2、图3所示，所述的水油分离组件1包括有：外圆筒1.2和位于外圆筒1.2内用于容纳水油混合液的内圆筒1.1，所述的超疏水超亲油材料块1.8设置在所述内圆筒1.1内，所述外圆筒1.2和内圆筒1.1同心设置且共用一个底端面1.4和一个上端盖1.11，所述外圆筒1.2和内圆筒1.1形成有用于容纳分离出的油的间隔，所述内圆筒1.1的筒壁上均匀分布的形成有多数个用于向外圆筒1.2内分离油的过油孔1.7，所述底端面1.4的外侧中心设置有用于与所述排油驱动机构3相连的回转轴1.3，所述底端面1.4上对应所述内圆筒1.1形成有用于排出分离出的水的出水口1.5，所述底端面1.4上对应所述内圆筒1.1与外圆筒1.2之间的间隔形成有用于排出被分离出的油的出油口1.6，所述上端盖1.11上分别形成有用于贯穿所述搅拌器4的搅拌轴4.1的轴孔1.9，所述上端盖1.11上对应所述内圆筒1.1形成有用于向内圆筒1.1注入水油混合液的注液口1.10。

所述水油分离组件的功能包括水油分离以及分离后水与油液的引流。装有超疏水超亲油材料块的内套筒与搅拌器配合完成水油混合液的分离，经由底端面下部出水口导出水，水油分离过程结束后，经由底端面的回转轴提供的回转运动所带来的离心力，结合均匀分布有过油孔的内圆筒，使得油液与超疏水超亲油材料块分离，油液粘附在外圆筒内壁上，随后在重力作用下经由分布在底端面上的出油口流出；其中，超疏水超亲油材料块为目前普遍采用的经过化学腐蚀进行表面形貌改性再经由氟化物处理进行化学改性的金属材料。即经过化学手段在金属材料表面化学及形貌改性获得，形状大小可调，可以起到良好的水油分离效果，保证水油分离质量，与分离部件轴以及均匀分布圆孔的内圆筒结合，利用离心原理与重力作用，还可实现装置的重复利用，成本低廉，适应性好，性能优良，性价比高。

如图4所示，所述的搅拌器4包括有：一端贯穿水油分离组件1中的上端盖1.11上的轴孔1.9连接所述搅拌驱动机构2的输出轴的搅拌轴4.1，所述搅拌轴4.1另一端一体连接在连接肋板4.2的一侧面的中心，所述连接肋板4.2的另一侧面上垂直且一体连接有4个对称分布的搅拌叶片4.3，每个所述的搅拌叶片4.3上都形成有多个通孔4.4。

所述的搅拌器4主要用于搅拌水油混合液与超疏水超亲油材料块的液固混合物，通过第一联轴器与搅拌驱动电机连接实现回转运动，可以在水油分离的过程中实现水油混合液与超疏水超亲油材料块的充分接触，同时加速混合提高流动速率，以保证保证水油分离过程的高效率与高质量，结构紧凑，使用方便。并通过其上对称分布的4个带有通孔的搅拌叶片，在减小回转阻力的同时，实现混合物的充分搅拌，与水油分离组件中的超疏水超亲油材料块一起完成水油分离过程；根据水油混合液的水油比例和体积大小决定超疏水超亲油材料块的大小，进而决定搅拌叶片的通孔尺寸，保证其通孔尺寸远大于超疏水超亲油材料块的尺寸。在搅拌轴4.1上设有键槽，用于和第一联轴器实现键连接，第一联轴器的另一端与搅拌驱动电机输出轴相连，三者紧密配合为搅拌部件提供回转力矩。通过连接肋板高强度高刚性地与搅拌轴相连，搅拌轴通过键连接联轴器，联轴器在搅拌驱动电机的驱动下，带动搅拌轴旋转，从而搅拌叶片回转完成搅拌动作，使水油混合液高质量高效率分离。

如图1所示，所述的搅拌驱动机构2包括有：搅拌驱动电机2.1，与所述搅拌驱动电机2.1的输出轴相连的第一联轴器2.2，所述第一联轴器2.2的输出轴通过键连接方式连接所述搅拌器4的搅拌轴4.1。所述的排油驱动机构3包括有排油驱动电机3.1，与所述排油驱动电机3.1的输出轴相连的第二联轴器3.2，所述第二联轴器3.2的输出轴连接所述水油分离组件1的回转轴1.3。

本实用新型的一种水油分离装置具体实现形式是：

1、首先将水油分离组件1通过第二联轴器3.2与排油驱动电机3.1连接，并保持适当的相互位置，将位于水油分离组件1内的搅拌器4的搅拌轴通过第一联轴器2.2与搅拌驱动电机2.1连接，并保持适当的相互位置。

2、打开搅拌驱动电机2.1，搅拌器4回转，从注液口1.10导入水油混合液，搅拌叶片4.3搅动超疏水超亲油材料块1.8和水油混合液，经过超疏水超亲油材料块的过滤吸附作用，水油混合液中的水经由底端面的出水口流出，油液则吸附在超疏水超亲油材料块1.8上，分离完成，停止搅拌驱动电机2.1，打开排油驱动电机3.1，实现水油分离组件1的整体的高速回转，在离心力作用下，粘附在超疏水超亲油材料块1.8上的油液被甩到外套筒壁，实现油液和超疏水超亲油材料块1.8的分离，停止排油驱动电机3.1，油液在重力作用下经由出油口流出，实现油液的收集，此外所述超疏水超亲油材料块是金属材料经由化学腐蚀进行表面形貌改性、氟化物处理进行化学改性获得。

以上结合附图对本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点进行了描述。尽管已经对本实用新型的执行模式进行了详尽的描述，本行业的技术人员应了解，本实用新型并不局限于上述的实现形式，上述的实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，本领域的技术人员可得知在所附的权利要求范围内的用来实施本实用新型的许多替换设计和实施例。在不脱离本实用新型总之和权利要求所保护范围下的情况，这些实现形式均属于本实用新型的保护范围之内。