[發明專利]煤渣在分離乳化油/水混合物中的應用

有效

• 申請號: 202010152373.6
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111359264B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 苗新蕊;何林義;鄧文禮
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;B01D17/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

本發明提供了煤渣在分離乳化油/水混合物中的應用。以廢棄的蜂窩煤渣為原材料，經過碾碎，去離子水清洗，干燥過篩后獲得具有多孔結構的蜂窩煤渣顆粒。該材料不僅具有空氣中超雙親和油下超親水的性質，還具有比表面積大等優點，可以在只有重力的情況下高效吸附高含量乳化劑穩定的油包水乳液中的乳化水滴，分離效率高達99.91％，流量高達950Lm^?2h^?1。此外，其具有優異的循環穩定性，耐鹽酸、耐氫氧化鈉和氯化鈉等不同腐蝕液腐蝕的優點。本發明制備方法簡單、綠色環保、成本較低，解決了傳統油水分離膜制備過程復雜、需要高精度儀器、能耗大、分離效率低及環境污染等問題。

技術領域

本發明屬于油包水乳液分離和綠色環保領域，具體涉及煤渣在分離乳化油/水混合物中的應用。

技術背景

隨著制造業的快速發展和頻繁的溢油事故，油和有機溶劑的排放已經對生態系統和人類健康造成了嚴重的影響。因此，迫切需要制備實現有效分離油/水混合物的材料。油水混合物分為分層油/水混合物和乳化油/水混合物。傳統的清油器、離心機、聚結器、沉淀池、深度過濾器、磁選和浮選技術只能有效分離分層油/水混合物，但對乳化油/水混合物，特別是對表面活性劑穩定的乳化液滴粒徑小于20μm的微乳液分離效果不佳，需要進一步通過其他方法進行處理。

與傳統的材料相比，超潤濕材料是分離乳化油/水混合物頗為有效的解決方案。超潤濕材料分為“阻水型”和“阻油型”兩種材料。“阻水型”材料具有超疏水/超親油的性質，當分離分層油/水混合物或者乳化油/水混合物時，油滲透通過而水被阻隔，“阻水型”材料可用于分離重油水混合物和油包水乳液。然而，這種材料容易被粘度高的油污染，從而造成二次污染和資源浪費?！白栌托汀辈牧暇哂谐H水/水下超疏油或者超親水/超疏油的性質，當分離分層油/水混合物或者乳化油/水混合物時，水滲透通過而油被阻隔?！白栌托汀辈牧峡捎糜诜蛛x輕油水混合物和水包油乳液。盡管這兩種材料可以分離乳化油/水混合物，但是其分離原理是基于尺寸篩分效應，因此分離效率受自身納米孔洞影響較大，使得分離時流量低、能耗大且薄膜制備過程復雜，使用后易造成二次污染。

多孔材料目前已經被廣泛用于乳化油/水混合物的分離，如在多孔海綿基底上修飾低表面能物質后，用來吸附乳化油/水混合物中的油，從而實現乳化油/水混合物的分離，但其制備過程較為復雜且不宜重復利用。

發明內容

固體廢棄物多孔蜂窩煤渣在生活中普遍存在，其具有孔隙率高和比表面積大等特性，目前還未見其在乳液分離領域的相關報道。因此，通過制備出環保、可重復利用、能高效分離乳化油/水混合物的多孔蜂窩煤渣材料具有很重要的應用價值。

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供煤渣在分離乳化油/水混合物中的應用。煤渣多孔，其具有空氣中超雙親，油下超親水的特性。本發明選用煤渣作為原料制備乳化油/水混合物分離材料，其制備方法簡單、綠色、環保，所制備的分離材料耐酸堿鹽，且可以重復利用，采用本發明所述的分離材料分離乳化油/水混合物，能高效吸附高含量乳化劑穩定的油包水乳液中的乳化水滴得到澄清透明的油。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

煤渣在分離乳化油/水混合物中的應用，包括如下步驟：煤渣經破碎、洗滌、干燥和研磨過篩后得到所述乳化油/水混合物分離材料，所述乳化油/水混合物分離材料用于分離乳化油/水混合物。

優選的，所述洗滌之前還有浸泡處理。

優選的，所述乳化油/水混合物分離材料用于過濾所述乳化油/水混合物，從而實現油和水的分離。