本实用新型涉及煤制油领域，具体而言，涉及一种脱除油品中酚类污染物的装置。
背景技术：
煤化工的产品和废物中含有较多的酚类污染物，酚类污染物主要有苯酚、甲酚、氨基酚、萘酚等，例如煤基柴油中酚的挥发或未经处理的含酚废水外排，酚便会挥发进入大气或渗入地下，污染大气、地下水和农作物。酚及其化合物是一种有中等毒性的物质，苯酚、甲酚等挥发性酚类它们可经皮肤、粘膜、呼吸道和口腔等多种途径进入人体。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种脱除油品中酚类污染物的装置，以脱除煤制油产品中的酚类污染物。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种脱除油品中酚类污染物的装置，该装置包括：第一容器以及搅拌元件，第一容器包括侧壁、底壁以及侧壁与底壁形成的腔体，底壁为疏油亲水膜；搅拌元件设置在第一容器的腔体内。
进一步地，疏油亲水膜为在紫铜网表面构筑Cu(OH)2与PDDA-PFO/SiO2的微纳米结构膜。
进一步地，装置还包括第二容器，至少部分第一容器位于第二容器的容纳腔内。
进一步地，全部第一容器位于第二容器的容纳腔内。
进一步地，装置还包括含酚废水回收单元，用于对第二容器中的含酚废水进行回收处理。
进一步地，第一容器为敞口的缸体，缸体的底壁为疏油亲水膜。
进一步地，搅拌元件为搅拌器。
进一步地，搅拌器包括搅拌杆和搅拌桨，搅拌桨位于搅拌杆的一端，搅拌桨为多个，多个搅拌桨以搅拌杆为轴对称设置。
进一步地，第二容器为敞口的缸体。
应用本实用新型的技术方案，脱除油品中酚类污染物的装置，利用搅拌元件将第一容器中的油品(如煤制柴油)与水进行混合搅拌，使油水均匀混合后分层，分层过程中，酚类物质因其亲水性更强而被水萃取，从油中转移到水中；接着含酚的水会因重力作用透过疏油亲水膜，而油却因无法透过该疏油亲水膜而被截留，从而实现含酚水和脱酚油的有效分离。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的一种优选的实施例中的脱除油品中酚类污染物的装置的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一容器；
20、搅拌元件；
30、第二容器；
11、侧壁；12、底壁；13、腔体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他结构或构造上方”或“在其他结构或构造之上”将被定位为“在其他结构或构造下方”或“在其他结构或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如背景技术所提到的，煤化工的，尤其是煤制油产品中，通常含有酚类污染物，不仅对产品的性能有影响，而且酚类污染物容易挥发而污染环境，因而，为了脱除此类油品中的酚类污染物，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种脱除油品中酚类污染物的装置，如图1所示，该装置包括第一容器10和搅拌元件20，第一容器10包括底壁12、侧壁11以及底壁12和侧壁11形成的腔体13，底壁12为疏油亲水膜；搅拌元件20设置在第一容器10的腔体13内。
上述脱除油品中酚类污染物的装置，利用搅拌元件20将第一容器10中的油品(如煤制柴油)与水进行混合搅拌，使油水均匀混合后分层，分层过程中，酚类物质因其亲水性更强而被水萃取，从油中转移到水中；接着含酚的水会因重力作用透过疏油亲水膜，而油却因无法透过该疏油亲水膜而被截留，从而实现含酚水和脱酚油的有效分离。
上述脱除油品中酚类污染物的装置中，具体的脱除酚类污染物的方法如下：将含酚类污染物的油品先放入上述第一容器10中，由于第一容器10的底壁12为疏油亲水膜，油品难以透过，然后向油品中加入水(通常按照质量体积比为4～5:1的比例加水)并进行搅拌，油水混合均匀后，由于水的密度大，较重，会向下移动，从而出现油水分层，上层是油，下层是水。疏油亲水膜对下层的水具有亲水性，因而能够让下层水通过，进而将水中溶解的酚类物质一起脱除，从而实现了油与酚类污染物的有效分离。
上述实施例中，疏油亲水膜的作用就是选择性地将亲水性的酚类物质脱除，从而将其与油有效分离。因此，疏油亲水膜的亲水性越强，脱水率越高，脱油率越低。在一种优选实施例中，疏油亲水膜为在紫铜网表面构筑Cu(OH)2与PDDA-PFO/SiO2的微纳米结构膜，这种疏油亲水膜的油水分离效率高，其可参照现有的制备方法进行制备。
为了有效收集分离的含酚废水，在一种优选实施例中，如图1所示，上述装置还包括第二容器30，第一容器10位于第二容器30内。这样从油品中分离后的含酚废水收集到第二容器30中，便于进行集中处理。
为了减少含酚废水对环境的污染，在一种优选实施例中，上述装置还包括含酚废水回收单元，用于对第二容器30中的含酚废水进行回收处理。
上述装置中，第一容器10的形状和具体结构并无特殊要求，只要能够容纳油品及用于搅拌的搅拌元件20即可。在一种优选实施例中，第一容器10为敞口的缸体，缸体的底壁为疏油亲水膜。敞口的缸体相对于开口较小的容器而言，更方便油品的加入或搅拌。
上述装置中，搅拌元件20采用已有的搅拌器件即可。在一种优选实施例中，搅拌元件20为搅拌器。在本实用新型中，对搅拌器的具体结构并无特殊限定，任何能够实现混合均匀的搅拌器均适用于本申请。
在一种优选实施例中，如图1所示，上述搅拌器包括搅拌杆和搅拌桨，搅拌桨位于搅拌杆的一端，搅拌桨为多个，多个搅拌桨以搅拌杆为轴对称设置。具有多个搅拌桨的搅拌器搅拌混匀效果更好。具体应用中，搅拌器的速度控制在300r/min左右即可，搅拌时间为10-30min即可。具体参数可根据实际要求调整。
上述装置中，对于第二容器30的结构也无特殊要求。在一种优选实施例中，第二容器30为敞口的缸体。
上述装置中的外缸和内杠的直径可大可小，具体材质也无特殊限定，可以为玻璃材质。通常外缸的直径在30-60cm，高30-50cm较为合适。具体大小可根据实际要求调整。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在一种更优选的实施例中，如图1所示，该脱除油品中酚类污染物的装置包括内缸、外缸以及搅拌器，内缸位于外缸内，搅拌器位于内缸内，内缸的底壁为紫铜网表面构筑Cu(OH)2与PDDA-PFO/SiO2的微纳米结构膜形成的疏油亲水膜。具体的油水分离过程如下：
将含酚的煤制柴油与水在内缸中混合，搅拌5min后静置，待分层，分层过程中煤制柴油中的酚类物质因其亲水性更强而被水萃取，从油中转移到水中；接着含酚的水会因重力透过高疏油超亲水膜进入外缸，而内缸中的油却因无法透过膜而被截留，从而实现含酚水和脱酚油的分离。
最后回收含酚废水，回收废水，即可完成煤制柴油脱酚。
下面将更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
为了进一步说明本申请的有益效果，利用本申请的装置在某煤制油企业的实验室内，对三组不同批次的煤制油样品进行了小试试验，该小试试验所使用的装置的结构如图1所示，采用直径为60cm，高度为50cm的玻璃材质的外缸，直径为25cm，高度为50cm的玻璃材质的内缸，其中，内杠的底壁为紫铜网表面构筑Cu(OH)2与PDDA-PFO/SiO2的微纳米结构膜形成的疏油亲水膜。将三份不同的含酚类污染物的油品1、2和3依次进行如下油水分离过程如下：
将含酚类污染物的油品先放入内缸中，由于内缸底壁为疏油亲水膜，油品难以透过，然后向油品中按照质量体积比为5:1的比例加入水并进行搅拌，搅拌的速度为300r/min，搅拌时间为30min。在搅拌的过程中，油水混合由于水的密度大，较重，会向下移动，从而出现油水分层，上层是油，下层是水。疏油亲水膜对下层的水具有亲水性，因而能够允许下层水通过，进而将水中溶解的酚类物质一起脱除，从而实现了油与酚类污染物的有效分离。试验结果见下表1：
表1：
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：该脱除油品中酚类污染物的装置，通过利用搅拌元件将第一容器中的油品(如煤制柴油)与水进行混合搅拌，使油水均匀混合后分层，分层过程中，酚类物质因其亲水性更强而被水萃取，从油中转移到水中；接着含酚的水会因重力作用透过疏油亲水膜，而油却因无法透过该疏油亲水膜而被截留，从而实现含酚水和脱酚油的有效分离。具体具有如下优点：
(1)脱酚效率较高，同时可以实现油水分离，将煤制柴油中原有的水分脱离出来，获得环保性能更优的油品。
(2)利用本申请的装置在脱除酚类污染物时，操作简单，成较低。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。