[發明專利]基于單一超疏水金屬網的節能型連續自動油水分離裝置

有效

• 申請號: 202110191631.6
• 申請日: 2021-02-19
• 公開（公告）號: CN112973191B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 雷廷平;胡志遠;蔡曉梅;李雙敏;楊樂
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;B01D17/12
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本發明提供了基于單一超疏水金屬網的節能型連續自動油水分離裝置，油水混合液注入單元包括抽液泵和注入管，抽液泵用于將油水混合液通過注入管抽出并注入分離容器；分離容器的內腔沿著軸向分隔成第一分離區域和第二分離區域；位于上側的第一分離區域內設置有用于過濾輕油的第一超疏水過濾網，位于下側的第二分離區域的一部分內設置有用于過濾重油的第二超疏水過濾網；第二分離區域內還設置有隔板，將第二分離區域中有設置第二超疏水過濾網的區域與其它區域隔開；濾液排出單元是一連接于分離容器底部的倒圓錐體結構；累積液排出單元與第二分離區域中的其它區域連通，是一具有自主排水的連通器結構。

技術領域

本發明涉及基于單一超疏水金屬網的節能型連續自動油水分離裝置。

背景技術

隨著世界各國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，人類對自身賴以生存的自然環境也更加關注。然而，工業和生活含油廢水的不停排放以及頻繁發生的溢油事故，給水資源和生態環境造成了很大破壞，嚴重威脅人類的生命健康。因此，如何實現有效的油水分離備受學術界和工業界的高度重視。

傳統的油水分離技術如重力浮選法、離心分離法、吸附法等，雖然在一定程度上可以達到油水分離目的，但普遍存在分離效率和純度不高、適用范圍較小等問題。超潤濕材料，因其特殊的油、水潤濕性，在油水分離領域已得到較為廣泛的研究。利用浸涂、噴涂、旋涂、蒸鍍等沉積技術，人們已經制備了大量超疏水-超親油材料，但至今，超親水-超疏油材料卻極少被報道，因此，現有的研究主要集中在超疏水(超疏水-超親油)材料的油水分離上。文獻J.Li, et al.A prewetting induced underwater superoleophobic orunderoil (super)hydrophobic waste potato residue-coated mesh for selectiveefficient oil/water separation[J].Green Chemistry,2016,18(2): 541-549.中報道了基于超疏水銅網夾層的小型過濾裝置，即超疏水銅網被緊緊夾在兩根玻璃管間，利用油水的密度差異，實現了較好的重油/水混合液分離效果。但該裝置難以用于輕油/水混合液的分離；另外，該結構的分離能力也很有限，一般只能分離幾十到數百毫升的油水混合物。文獻W.T.Cao,et al. Facile preparation of robust and superhydrophobicmaterials for self-cleaning and oil/water separation.Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2017,529:18-25.中采用“雙通道”結構，即在上述的夾層過濾裝置的上玻璃管側壁較低位置處鑿開一個通口，實現了油水從不同通道流出的可持續分離。但該結構存在操作難度大、分離純度差等問題。文獻T.Lei,et al.2D→3D conversion of superwetting mesh:A simple but powerful strategy foreffective and efficient oil/water separation.Separation and PurificationTechnology,2020,242, 116244.中將二維(2D)超疏水金屬網加工成三維(3D)的倒錐形結構，同時結合泵抽技術，實現了輕油(或重油)/水混合液的可持續分離。但該裝置必須人工干預(根據混合液中油的密度適當調整排水管高度)，且不太節能(需要使用抽水泵對累積于倒錐形容器內部的水進行抽離)。由此可見，現有的基于超疏水金屬網的油水分離裝置，還難以推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題是提供基于單一超疏水金屬網的節能型連續自動油水分離裝置，能夠實現任意密度油/水混合液的可持續分離，同時具有自動化和節能優勢。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的技術方案是：基于單一超疏水金屬網的節能型連續自動油水分離裝置，包括油水混合液注入單元、分離容器、濾液排出單元和累積液排出單元；