水-油分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用水和油的密度之差的水‑油分离装置，更具体地，涉及一种利用浮在水和油之间的界面上的聚合物薄膜能容易且快速地分离油的水‑油分离装置。根据本发明专利技术的水‑油分离装置，不使用现有的亲液性及疏液性薄膜，而利用材料的密度之差，仅通过结构简单的装置容易且快速回收各种粘度的油，同时解决现有研究的过滤方式和吸附方式所具有的缺点，能快速且有效地应对实际漏油的情况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水-油分离装置
本专利技术涉及一种利用水和油的密度之差的水-油分离装置，更具体地，涉及一种利用浮在水和油之间的界面上的聚合物薄膜能容易且快速地分离油的水-油分离装置。
技术介绍
世界各地发生大大小小的海上漏油事故。发生事故时泄漏的油和有害化学物质扩散到海岸，对人们造成经济上和身体上的损害，并破坏海洋生态系统。为了恢复这种损害，需要很多费用和人力，并且需要很长时间。为了减少这种损害，需要快速而有效地预防灾害。因此，当海上发生大量漏油事故时，通常使用喷洒乳化剂的方法来防止扩散到周围。但是，使用乳化剂存在如下问题，若在发生事故初期使用乳化剂，则很多油结成块便沉淀，所以，不会扩散到周围，效果优异，但是，若在油已扩散并到达海岸或油薄膜变薄后使用乳化剂，则很难得到效果。此外，一再争辩说，若对已流入海中的原油使用乳化剂，不能对生态系统的保护产生实质性的影响，反而造成二次损害，看似乳化剂消除油薄膜，因此，普遍使用乳化剂，但是，对乳化剂中包含的化学物质的毒性的严重性已引起多次争议。作为不使用乳化剂的油分离技术，有利用物质的亲液性和疏液性通过吸附或过滤方式去除油的方式。用这种亲油性/疏水性物质吸收和挤出油的吸附方式，虽然也可以去除高粘度的油，但存在不能连续分离油，而为了连续分离油，必须施加动力吸附用泵吸收的油的问题。另外，过滤方式是将具有亲水性/疏油性或亲油性/疏水性的物质涂覆或沉积在网套(mesh)或薄膜(membrane)上，或者直接用具有上述性质的物质制作网或薄膜以去除油的方式。在这种情况下，虽然具有能够连续且快速地过滤所需的油或水的优点，但是存在当油的粘度增加时，由于过滤器的孔小，而堵塞过滤器的孔，因而油分离速度会变得非常慢或无法使用的问题。作为其他的油回收方法，提供了利用水与油的比重差仅回收油的技术。例如，韩国授权专利第10-0417337号公报提供一种自然循环式油水分离装置，所述分离装置通过使水和油的混合流体流在设置于油回收船上的三组以上的连续的循环箱里，并在移动中通过水和油的比重之差从水中分离回收油，另外，韩国授权专利第10-1817842号公报提供一种水面浮上式油回收装置，所述装置浮在水面上能在没有混入废水的情况下有效地回收油。然而，如上所述的油回收装置存在设备复杂，费用昂贵或发生故障的频率高，并且，难以精确地回收油的问题。鉴于以上问题，，本专利技术的专利技术人开发了一种能够以简单的结构容易且快速地回收大量油的水-油分离装置，从而完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种水-油分离装置，所述水-油分离装置能够以简单的结构和制造方法快速地回收泄漏到水中的油。为了解决上述问题，本专利技术提供一种水-油分离装置，其为用于分离浮在水面上的油的装置，包括：(a)聚合物薄膜，被构成为密度低于水的密度且高于油的密度，从而，漂浮在水和油之间，形成有用于回收油的回收孔；(b)油回收管，连接于所述回收孔，用于使位于聚合物薄膜的上部的油移动；以及(c)油回收容器，连接于所述油回收管的末端，用于存储回收的油。本专利技术中，所述聚合物薄膜优选为选自由超高分子量聚乙烯(ultra-high-molecular-weightpolyethylene；UHMWPE)、超低分子量聚乙烯(ultra-low-molecular-weightpolyethylene；ULMWPE)、高分子量聚乙烯(high-molecular-weightpolyethylene；HMWPE)、高密度聚乙烯(high-densitypolyethylene；HDPE)、高密度交联聚乙烯(high-densitycross-linkedpolyethylene；HDXLPE)、交联聚乙烯(cross-linkedpolyethylene；PEX或XLPE)、中密度聚乙烯(medium-densitypolyethylene；MDPE)、线性低密度聚乙烯(linearlow-densitypolyethylene；LLDPE)、低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene；LDPE)、超低密度聚乙烯(very-low-densitypolyethylene；VLDPE)、氯化聚乙烯(chlorinatedpolyethylene；CPE)、等规聚丙烯(isotacticpolypropylene；iPP)、间规聚丙烯(syndiotacticpolypropylene；sPP)、无规立构聚丙烯(atacticpolypropylene；aPP)、均聚物聚丙烯(homo-PP)、无规聚丙烯(random-PP)、叔聚丙烯(ter-PP)、嵌段聚丙烯(block-PP)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrilebutadienestyrene；ABS)、聚(1-丁烯)(poly(1-butene))、聚甲基戊烯(polymethylpentene)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer；EVA)组成的组中的聚合物薄膜。本专利技术中，所述聚合物薄膜优选为与选自由石墨烯(graphene)、氧化石墨烯(grapheneoxide；GO)、还原氧化石墨烯(reducedgrapheneoxide；rGO)、碳纳米管(carbonnanotube)、碳纤维(carbonfiber)及碳纳米板(carbonaceousnanoplates)组成的组中的碳基材料的复合体薄膜形态。在本专利技术中，所述复合体薄膜相对于聚合物薄膜的重量可包含0.1至10重量％的碳基材料。在本专利技术中，所述油回收管的内径优选为2mm以上。在本专利技术中，所述油回收管和油回收容器相连接的部分优选位于水面下方。在本专利技术中，所述聚合物薄膜的密度优选为0.50至1.030g/cm3。在本专利技术中，可通过以下方法制造所述复合体薄膜；方法，包括：(a)将聚合物溶解在第一溶剂中以制备聚合物溶液的步骤；(b)将碳基材料分散在第二溶剂中以制备碳基材料溶液的步骤；(c)将所述聚合物溶液和碳基材料溶液混合的步骤；(d)将所述混合液添加到第三溶剂中获得碳/聚合物复合体颗粒的步骤；以及(e)成型所述碳/聚合物复合体颗粒以制造碳/聚合物复合体薄膜的步骤。在本专利技术中，所述第一溶剂及第二溶剂可以选自由甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、己烷(hexane)、环己烷(cyclohexane)、苯(benzene)、氯苯(chlorobenzene)、氯仿(chloroform)、丁烷(butane)、三氯乙烯(trichloroethylene)、丙酮(acetone)、四氯化物(tetrachloride)、二乙基酮(diethylketone)、甲基乙基酮(methylethylketone)、甲基丙基酮(methylpropylketone)、二氯甲烷(methylenechloride)、苯酚(phenol)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水-油分离装置，其为用于分离浮在水面上的油的装置，其特征在于，包括：/n(a)聚合物薄膜，被构成为密度低于水的密度且高于油的密度，从而，漂浮在水和油之间，形成有用于回收油的回收孔；/n(b)油回收管，连接于所述回收孔，用于使位于聚合物薄膜的上部的油移动；以及/n(c)油回收容器，连接于所述油回收管的末端，用于存储回收的油。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190521 KR 10-2019-00594611.一种水-油分离装置，其为用于分离浮在水面上的油的装置，其特征在于，包括：
(a)聚合物薄膜，被构成为密度低于水的密度且高于油的密度，从而，漂浮在水和油之间，形成有用于回收油的回收孔；
(b)油回收管，连接于所述回收孔，用于使位于聚合物薄膜的上部的油移动；以及
(c)油回收容器，连接于所述油回收管的末端，用于存储回收的油。


2.根据权利要求1所述的水-油分离装置，其特征在于，所述聚合物薄膜为选自由超高分子量聚乙烯、超低分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、高密度交联聚乙烯、交联聚乙烯、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规立构聚丙烯、均聚物聚丙烯、无规聚丙烯、叔聚丙烯、嵌段聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚(1-丁烯)、聚甲基戊烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的组中的聚合物薄膜。


3.根据权利要求1所述的水-油分离装置，其特征在于，所述聚合物薄膜的密度为0.50至1.030g/cm3。


4.根据权利要求1所述的水-油分离装置，其特征在于，所述聚合物薄膜为与选自由石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、碳纤维及碳纳米板组成的组中的碳基材料的复合体薄膜形态。


5.根据权利要求4所述的水-油分离装置，其特征在于，所述复合体薄膜相对于聚合物薄膜的重量包含0.1至10重量％的碳基材料。


6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金龙协，崔允祯，
申请(专利权)人：首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR