一种利用磁性粉体回收清理水面浮油的除油船和方法技术

本发明专利技术公开了一种利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船和方法，储粉箱设置于船体内，储粉箱连接有喷粉机；电机设置于船体上，电机连接有磁选滚筒，磁选滚筒的一侧设有接料箱，接料箱的箱壁上固定有一刮板。将复合磁性除油颗粒装入储粉箱中；行驶除油船对油污染区域进行喷洒；关闭喷粉机，使磁选滚筒接触水面，同时行驶除油船按照原速原路返回；吸附了油污的磁性粉体转移至接料箱；蒸馏处理；研磨。能够高效回收处理水面浮油，本除油船和方法受水面波浪影响小，方法操作简单，成本低廉，除油速度快，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用磁性粉体回收清理水面浮油的除油船和方法
本专利技术属于水质环保领域中的浮油处理方法，具体涉及到一种利用磁性粉体处理水面浮油的除油船和除油方法。
技术介绍
石油在生产，运输，储存，精炼和使用过程中会造成环境污染，尤其是水面污染。随着水质标准和法规越来越严格，使水面浮油的清理技术越来越全面。但是，对于有效解决厚度小于500μm的大面积油层仍是一个技术难题。水面油污处理的主要手段是物理机械方法，其中主要的一类是使用吸油材料，对水面浮油进行处理，再利用油的物理性质，使用加热等方式使油挥发掉从而再利用或直接弃用。现有的除油船多数都是在水面上航行并直接吸水来处理油污，处理效率低、不能处理薄油层且处理效果不好；少数除游船会以撒粉料降解或絮凝的方式除油，但这种方式并不能起到回收利用的效果，本质上降解或絮凝方式除油，油相当于还是在水里。其他一些可用的技术，如重力分离，水力旋流（Hydrocyclones），化学沉淀，吸附，膜过滤和化学氧化已被用于除油。尽管已经报道了这些技术的许多优点，但是在实际处理中存在与这些方法相关的一些特定缺点，如效率低，处理时间长，易造成二次污染和成本高等。综上，现有处理含油废水的方法的效率仍不令人满意。由于人口和经济的快速增长，特别是在缺水地区，对清洁水的需求也在增加。为了更好地清理含油废水和回收水资源，需要开发先进和具有成本效益的除油设备和处理方法，可以方便快速的除油，而且还能够良好的回收利用。在专利号：“201810366392.1”，专利名称：“一种制备碳铜包覆四氧化三铁复合磁性除油颗粒的方法”专利内，制备出了一种Fe3O4@C/Cu复合磁性除油颗粒，是一种适合大规模成产，具有高疏水性、亲油性和耐温性的适合清理水面浮油污染的新型纳米材料。针对现有问题利用该材料开发一种除油船和除油方法非常重要。
技术实现思路
专利技术目的针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用磁性粉体处理水面浮油的除油船和除油方法。能够高效回收处理水面浮油，受水面波浪影响小。方法操作简单，成本低廉，除油速度快，效率高。技术方案一种利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：除油船包括船体、电机、磁选滚筒、接料箱、储粉箱和喷粉机，储粉箱设置于船体内，储粉箱设有装料口，储粉箱通过输粉管连接有喷粉机；电机设置于船体上，电机通过传动轴连接有磁选滚筒，磁选滚筒的一侧设有接料箱，接料箱固定在船体上，接料箱的上平面低于磁选滚筒中心轴水平面，接料箱的箱壁上固定有一刮板，刮板的上端紧靠在磁选滚筒的外筒上，接料箱内部设有一层滤网，将接料箱上层分隔成容纳除油颗粒的容纳层，接料箱底部设有出水口。所述电机为双头电机，电机的两侧分别通过传动轴设有一个磁选滚筒，每个磁选滚筒都搭配有一个接料箱。所述喷粉机包括喷粉口、喷粉管、出料管和鼓风机，出料管水平设置并与鼓风机的出风口相连通，出料管的另一端与喷粉管连通，喷粉管的另一端连接有喷粉口；输粉管的一端连通在储料箱的上端，另一端与出料管的下端连通。所述输粉管与出料管的下端连通处设有筛网。所述电机的下端连接有升降机构。所述磁选滚筒包括传动轴滚轮、外筒、钕铁硼带、钕铁硼带支撑架和传动轴滚轮支撑杆，钕铁硼带支撑架固定在船体，传动轴穿过钕铁硼带支撑架，钕铁硼带支撑架的端部为圆弧型凹槽，圆弧型凹槽内设有滚轮，滚轮紧贴外筒的内壁，传动轴能够在钕铁硼带支撑架内旋转而不带动钕铁硼带支撑架旋转，传动轴上固定有外筒支撑杆，传动轴能够在旋转时带动外筒支撑杆旋转，钕铁硼带支撑架固定有钕铁硼带，钕铁硼带位于外筒的内圈与外筒留有缝隙，钕铁硼带截面似“C”形，于刮板侧开口，钕铁硼带圆弧型下端设置略高于滚筒所能达到的最低水面没过的高度。一种如所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：首先制备出Fe3O4@C/Cu复合磁性除油颗粒；将复合磁性除油颗粒装入除油船的储粉箱中；步骤二：启动除油船上的喷粉机，行驶除油船对油污染区域进行喷洒；步骤三：当船行驶至喷粉机喷洒的复合磁性除油颗粒覆盖污染区尽头时，关闭喷粉机，启动电机，调节升降机构使磁选滚筒接触水面，同时行驶除油船按照原速原路返回；步骤四：在转动磁选滚筒时，吸附了油污的磁性粉体会随着外筒转动和磁选滚筒里的钕铁硼带吸引传送至无钕铁硼带处，随着转动的离心力作用（此处无磁力），复合磁性除油颗粒甩到接料箱，颗粒携带的水经接料箱底部的出水口排出；步骤五：将回收后的复合磁性除油颗粒放入蒸馏设备内进行蒸馏处理，蒸馏使用60~90℃的温度，将吸附的油蒸馏出回收，而得到的复合磁性除油颗粒干燥处理；步骤六：将蒸馏后干燥的粉体放入研磨器中，以300~1000r/min的转速研磨大于等于10min，成为新的Fe3O4@C/Cu复合磁性除油颗粒，将研磨后的Fe3O4@C/Cu复合磁性除油颗粒装入除油船的储粉箱中，用于下一次除油作业。将步骤五所述蒸馏出效果不好的吸油粉体，进行煤油浸泡2h以上，使得粘稠油污充分溶解，再进行步骤五。步骤五所述蒸馏设备包括水浴加热槽、蒸发池、粉体滤网、通风管道和接油箱，水浴加热槽内安装有加热棒，水浴加热槽上侧为蒸发池，蒸发池设有加料口，蒸发池的上端安装有粉体滤网，通风管道的另一端朝下是安装有水冷装置的水冷管，水冷管出口位于接油箱内，接油箱的下端或下端一侧设有排油口，接油箱的上端或上端一侧设有排风口。优点及效果本除油船和方法与现阶段除油船和方法相比较，弥补了对水面薄油层处理设备的空缺，也解决了对水面薄油层处理方法的难题。所用的颗粒表面碳层稳定，有亲油性的官能团和活性炭吸附层，也有很强的磁响应和快速吸附性，更支持大批量生产。本方法解决了常规处理方法对传统除油材料回收困难的难题，该方法提高的解决方案即高效又环保，可短时期内解决水面大面积浮油污染，并且处理成本低，对环境适应性强，不受水面波动影响，可回收再利用，处理效率高，可靠性强。不仅适用于水面，也可适用于污水处理厂、水库、油田等区域，在处理相同面积水面浮油的情况下，本专利技术的除油船和方法更加高效和廉价，水面处理后，可使得除油率达95%以上。附图说明图1为利用磁性粉体回收清理水面浮油的方法所用除油颗粒Fe3O4@C/Cu的SEM（扫描电镜）图；图2为除油船平面图；图3为喷粉机与储粉箱的连接结构图；图4为磁选滚筒和接料箱径剖结构图；图5为磁选滚筒轴剖结构图；图6为磁选滚筒动力及升降部分结构图；图7为蒸发设备结构图。附图标记说明：1.船体；2.升降机构；3.电机；4.传动轴；5.磁选滚筒；6.接料箱；7.储粉箱；8.喷粉机；9.喷粉口；10.喷粉管；11.出料管；12.鼓风机；13.筛网；14.输粉管；15.装料口；16.滚轮；17.外筒；18.钕铁硼带；19.出水口；20.滤网；21.颗粒容纳层；22.刮板；23.钕铁硼带支撑架；24.外筒支撑杆；25.加热棒；26.水浴加热槽；27.蒸发池；28.加料口；29.通风管道；30.粉体滤网；31.水冷管；32.接油箱；33.排油口；34.排风口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：本专利技术所需要的设备皆为市场可以购买的产品。如图2、图3、图4、图5和图6所示的一种利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，除油船包括船体1、电机3、磁选滚筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：除油船包括船体（1）、电机（3）、磁选滚筒（5）、接料箱（6）、储粉箱（7）和喷粉机（8），储粉箱（7）设置于船体（1）内，储粉箱（7）设有装料口（15），储粉箱（7）通过输粉管（14）连接有喷粉机（8）；电机（3）设置于船体（1）上，电机（3）通过传动轴（4）连接有磁选滚筒（5），磁选滚筒（5）的一侧设有接料箱（6），接料箱（6）固定在船体（1）上，接料箱（6）的上平面低于磁选滚筒（5）中心轴水平面，接料箱（6）的箱壁上固定有一刮板（22），刮板（22）的上端紧靠在磁选滚筒（5）的外筒（17）上，接料箱（6）内部设有一层滤网（20），将接料箱（6）上层分隔成容纳除油颗粒的容纳层（21），接料箱（6）底部设有出水口（19）。

【技术特征摘要】
1.一种利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：除油船包括船体（1）、电机（3）、磁选滚筒（5）、接料箱（6）、储粉箱（7）和喷粉机（8），储粉箱（7）设置于船体（1）内，储粉箱（7）设有装料口（15），储粉箱（7）通过输粉管（14）连接有喷粉机（8）；电机（3）设置于船体（1）上，电机（3）通过传动轴（4）连接有磁选滚筒（5），磁选滚筒（5）的一侧设有接料箱（6），接料箱（6）固定在船体（1）上，接料箱（6）的上平面低于磁选滚筒（5）中心轴水平面，接料箱（6）的箱壁上固定有一刮板（22），刮板（22）的上端紧靠在磁选滚筒（5）的外筒（17）上，接料箱（6）内部设有一层滤网（20），将接料箱（6）上层分隔成容纳除油颗粒的容纳层（21），接料箱（6）底部设有出水口（19）。2.根据权利要求1所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：所述电机（3）为双头电机，电机（3）的两侧分别通过传动轴（4）设有一个磁选滚筒（5），每个磁选滚筒（5）都搭配有一个接料箱（6）。3.根据权利要求1所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：所述喷粉机（8）包括喷粉口（9）、喷粉管（10）、出料管（11）和鼓风机（12），出料管（11）水平设置并与鼓风机（12）的出风口相连通，出料管（11）的另一端与喷粉管（10）连通，喷粉管（10）的另一端连接有喷粉口（9）；输粉管（14）的一端连通在储料箱（7）的上端，另一端与出料管（11）的下端连通。4.根据权利要求3所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：所述输粉管（14）与出料管（11）的下端连通处设有筛网（13）。5.根据权利要求1所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：所述电机（3）的下端连接有升降机构（2）。6.根据权利要求1所述的利用特质磁性粉体回收清理水面浮油的除油船，其特征在于：所述磁选滚筒（5）包括传动轴滚轮（16）、外筒（17）、钕铁硼带（18）、钕铁硼带支撑架（23）和传动轴滚轮支撑杆（24），钕铁硼带支撑架（23）固定在船体（1），传动轴（4）穿过钕铁硼带支撑架（23），钕铁硼带支撑架（23）的端部为圆弧型凹槽，圆弧型凹槽内设有滚轮（16），滚轮（16）紧贴外筒（17）的内壁，传动轴（4）能够在钕铁硼带支撑架（23）内旋转而不带动钕铁硼带支撑架（23）旋转，传动轴（4）上固定有外筒支撑杆（24），传动轴（4）能够在旋转时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泰奇，李志杰，史桂梅，陈鑫力，李懿霖，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21