[發明專利]用于從水表面提取油的裝置和方法

有效

• 申請號: 201980063109.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN112752885B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 威廉·巴斯洛特;馬庫斯·莫斯曼;馬賽厄斯·梅爾
• 申請（專利權）人: 波恩萊茵弗里德里希·威廉大學
• 主分類號: E02B15/10
• 分類號: E02B15/10
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 易皎鶴

本發明涉及一種用于從水表面提取油的裝置，包括用于容納油的容器和油輸送裝置，其中，油輸送裝置的一部位能與水表面流體連通，并且油輸送裝置的另一部位定位在容器內，其中，油能經由油輸送裝置而被輸送至容器中；油輸送裝置由防水片材料形成。防水片材料的表面具有細絲狀和/或網格狀結構，細絲狀和/或網格狀結構被設計為使得其在水下在防水片材料的所述表面上保持氣體層。本發明還涉及用于從水表面提取油的對應的方法。

技術領域

本發明涉及從水表面去除油的領域，更具體地，涉及用于從水表面去除油的裝置和方法。

背景技術

主要基于油和燃料的燃燒以及相關的原油或礦物油的運輸而產生的能量常常帶來石油對環境的污染。例如，水體尤其受到油輪事故或管道損壞的影響。該油應盡快被清除。已經有各種各樣的方法可用于吸收水表面上的油膜。油性粘合劑(主要是粉狀物質)吸收或粘合油，然后，留在水表面(必須從此處將油性粘合劑再次清除)上，或沉入水體底部。此外，在發生重大事故的情況下，吸油屏障用于封閉和吸出水上的油。然而，不能在海岸附近使用它們，也不建議進行預防性使用。此外，吸收油的油粘合墊或所謂的撇油器被用于嚴重的油污染，其中，油被主動地從表面吸出。

WO 00/00702 A1描述了一種油去除和油輸送裝置及使用其用于去除油和輸送油的方法。在此，油被吸收到塊狀材料中，其中，塊狀材料包括入口區域和出口區域，并且油經由膜被引導至塊狀材料的入口區域中。油被從塊狀材料的出口區域去除。膜的平均孔徑不超過100微米，從而油被連續地輸送通過膜進入塊狀材料的入口區域，并被從塊狀物料的出口區域連續排出到存儲器中。在此，例如可借助于真空在整個膜上建立壓差，或者可通過使用泵將油運送到容器中。WO 00/00701 A1描述了一種用于液體輸送的部件，該部件包括至少一個容積區域和完全包圍該容積區域的壁區域，該壁區域包括膜開口區域和開口區域。

C.Zeiger等在BioinspirationBiomimetics 2016，11，056003中公開了諸如槐葉萍類漂浮的蕨類植物的超疏水植物葉片上的微結構，作為吸油材料的靈感。這些漂浮的蕨類植物的表面上有疏水的、拒水的或不可潤濕的毛發，毛發的尖端上有親水(即，吸引水)的位置，該尖端將水結合到毛發結構并且可在該漂浮的蕨類植物的水下的表面上保持有氣膜。這種現象被稱為槐葉萍效應(salvinia effect)。漂浮的蕨類植物可從其葉片表上的水中吸收油。然而，這種效應的用途沒有被描述過。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于從水表面吸收油的裝置。

該目的通過一種用于從水表面吸收油的裝置來實現，該裝置包括用于容納油的容器和油輸送裝置。其中，油輸送裝置的一部分可與水表面流體連通，并且油輸送裝置的另一部分設置在容器內。其中，油可經由油輸送裝置而被輸送至容器中。在此，油輸送裝置由疏水(優選地，超疏水)織物形成。疏水織物的表面包括細絲狀和/或網格狀結構，該細絲狀和/或網格狀結構被形成為使得其在水下在疏水(優選地，超疏水)織物的所述表面上保持有氣體層。

根據本發明，提供了一種用于基于氣體或空氣保持表面從水表面吸收油的裝置。氣體或空氣保持表面應理解為是指能夠在浸沒狀態下永久地或至少在整個施用期間保持有氣體層(優選地，空氣，但也可是以其他氣體或氣體混合物)的表面。空氣保持表面尤其可用于去除油。因此，氣體優選是空氣。因此，雖然該術語不排除其他氣體，但在下文中特別假設為“空氣保持”表面。水表面可以是可以被油或油性物質污染的任何水表面或水性物質，特別是諸如海洋、湖泊、河流或運河的水體表面。

使用用于去除油的空氣保持表面能夠使油替代空氣層，并將油經由空氣保持表面輸送至容器中。該裝置主要包括將空氣保持在水下的織物(特別是紡織品)以及與其連接的收集容器。疏水(優選地，超疏水)織物包括表面結構，該表面結構浸入水下，在表面上穩定地保持有氣體層，特別是空氣層，以使得雖然與水接觸，但織物也不會變浸潤。如果疏水(優選，超疏水)織物與油或油性物質接觸，油或油性物質就會被吸附并取代存在于水下的空氣層。