[發明專利]疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法及一種油的回收分離裝置

在審

• 申請號: 202210335243.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114632351A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 王增梅;朱佳新;胡昱雯
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;C04B35/10
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王繹涵

1.一種疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將聚合氯化鋁溶解在去離子水中，完全溶解后倒入燒瓶，加入鋁粉后在冷凝回流的條件下進行聚合反應，得到鋁膠；

（2）將聚乙烯醇與去離子水混合，得到聚乙烯醇水溶液；

（3）將二氧化硅膠體與步驟（2）中得到的聚乙烯醇水溶液依次加入到步驟（1）得到的鋁膠中并攪拌均勻，隨后進行老化，形成氧化鋁基前驅體溶膠，溶膠的粘度范圍為0.4~1.5Pa·s；

（4）將步驟（3）得到的氧化鋁基陶瓷前驅體溶膠通過氣流紡絲得到氧化鋁基前驅體纖維，其中調節紡絲氣壓，使得溶膠的液滴在該氣壓下形成一束束發散的連續纖維，獲得三維疏松多孔的穩定結構；

（5）對步驟（4）得到的氧化鋁基陶瓷前驅體纖維進行熱處理，得到疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉。

2.根據權利要求1所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（1）中聚合氯化鋁，鋁粉，去離子水三者的質量比為（0.1～0.3）:（0.1～0.2）:1 ；聚合反應溫度為60~100℃；聚合反應時間為2~10h。

3.根據權利要求1所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述聚乙烯醇與去離子水的質量比為（1~10）：100；所述混合在50~100℃的溫度、50~500rpm的轉速下進行0.3~5h完成。

4.根據權利要求所1述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述二氧化硅膠體與步驟（1）中所述聚合氯化鋁的質量比為（2~8）：（1~6）；聚乙烯醇占未老化的氧化鋁基前驅體溶膠的總重量的0.05～50%。

5.根據權利要求1所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述老化在水浴鍋中進行，水浴的溫度為20~100℃；老化時間為0.1~10h。

6.根據權利要求1所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述氣流紡絲的具體步驟如下：

使用吹紡裝置，吹紡裝置的針頭內徑為0.2～0.5mm，溶液推進速度為100~500μl/min，紡絲氣壓為0.08～0.8MPa，收集距離為20～70cm，用多孔籠型網收集纖維，在閾值紡絲氣壓范圍內，針頭處的液滴在氣流的拉伸剪切作用下形成一束束纖維，與此同時構建疏松的三維多孔網絡結構，并可以形成粗糙表面。

7.根據權利要求1所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉的制備方法，其特征在于：步驟（5）中熱處理的具體步驟如下：

首先以1～5℃/min的升溫速度將溫度從室溫升到1000～1600℃，然后保溫40～90min，再以2～5℃/min的降溫速度將溫度降至室溫。

8.根據權利要求1-7任一項所述的制備方法制備的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉。

9.一種油的回收裝置，包括加熱裝置、分餾裝置、冷凝裝置和固定裝置，其特征在于，所述回收裝置包括用于吸油的根據權利要求8所述的疏水性氧化鋁基陶瓷纖維棉。

10.根據權利要求9所述的油的回收裝置，其中，

所述加熱裝置用于對吸油后的氧化鋁基陶瓷纖維棉進行加熱，所述加熱裝置包括加熱板（2）和加熱箱（3），所述加熱板置于加熱箱中，所述分流裝置用于對于不同密度的油進行分餾，所述分餾裝置包括油蒸汽的進氣口（4）、管狀結構柱體（5）、引餾體（6）和不同溫度區間的出油口（7），所述引餾體為中空管狀結構，多個引餾體分別位于柱體內與柱體（5）的內壁和出油口（7）連接；

所述冷凝裝置用于對油蒸汽進行冷凝，所述冷凝裝置包括冷凝管（8）和循環管（9）；

所述固定裝置用于固定分餾裝置，所述固定裝置包括固定板（10）、支撐柱（11）和防滑墊（12）。