油水分离膜及其制作方法及回收水上浮油的设备技术

本发明专利技术公布了油水分离膜及其制作方法及回收水上浮油的设备，涉及工业设计及制造领域。所述用于回收水上浮油的设备，包括至少一个亲油并疏水的油水分离膜和至少一个可以漂浮在水面上的密闭箱体，当所述的密闭箱体浮在水面上时，水面上的浮油穿过所述的油水分离膜流入密闭箱体。流入密闭箱体。流入密闭箱体。

【技术实现步骤摘要】
油水分离膜及其制作方法及回收水上浮油的设备
[0001]本申请是申请日为2019年7月2日、申请号为201910593787X、专利技术创造名称为“用于回收水上浮油的设备和方法”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及工业设计及制造领域，具体涉及关于油水分离膜及其制作方法及回收水上浮油的设备。

技术介绍

[0003]据统计，每年全球海上漏油事件高达350多起，对经济和环境都造成了巨大的损失。例如，2010在美国海域发生的BP漏油事件，相当于49万桶原油泄漏，对当地海洋生物和海岸的环境造成了难以逆转的破坏，也造成了610亿美元以上的经济损失。令人遗憾的是，市场上缺乏一种可以有效分离浮油的设备和方法。
[0004]本专利技术介绍了一种可以有效回收水上浮油的设备和方法，可以用于回收各种有机溶液，并且有很高的通油速度和回收的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个方面，提供了一种回收水上浮油的设备，其特征在于，包括至少一个亲油并疏水的油水分离膜和至少一个可以漂浮在水面上的密闭箱体，当所述的密闭箱体浮在水面上时，水面上的浮油穿过所述的油水分离膜流入密闭箱体。
[0006]在另一优选例中，所述的油水分离膜允许任何不溶于水的有机溶液透过，而水或水溶液无法透过。在另一优选例中，所述的油水分离膜包括金属网膜，聚合物网膜，或者有机或无机杂化的复合材料网膜。在另一优选例中，所述的油水分离膜包括金属网膜，所述的金属网膜的表面被涂覆碳材料或者被氧化处理。在另一优选例中，所述的油水分离膜包括金属网膜，所述的金属网膜的表面被涂覆氧化金属材料。在另一优选例中，所述的油水分离膜包括聚合物网膜，所述的聚合物网膜的表面被涂覆碳材料。在另一优选例中，所述的油水分离膜包括聚合物网膜，所述的聚合物网膜的表面被涂覆氧化金属材料。
[0007]在另一优选例中，所述的油水分离膜的耐水压高度在1
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100厘米。在另一优选例中，所述的油水分离膜的耐水压强在0.1kPa
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10kPa。在另一优选例中，所述的油水分离膜的通油量在100
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20000LMH(升每平方米每小时)。在另一优选例中，所述设备还包括至少一个保护网，所述的保护网是由不锈钢或涂覆有防腐层的金属构成。
[0008]在另一优选例中，所述设备还包括至少一个抽油管，所述的抽油管一端连向所述的密闭箱体底部，所述的抽油管另一端连向抽油泵。在另一优选例中，所述设备还包括至少一个油位传感器。在另一优选例中，所述的油位传感器感知进油后发送信号启动所述的抽油泵，将密闭箱体回收的浮油送出密闭箱体。在另一优选例中，所述的油位传感器感知密闭箱体内没有油时，发送信号关闭所述的抽油泵。
[0009]本专利技术的另一个方面，提供了一种设备包括以上所述的回收水上浮油的设备和至
少一个亲水并疏油的油水分离膜。在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜分隔开所述设备的输油区域和储水仓。在另一优选例中，所述设备包括至少两个亲油并疏水的油水分离膜。在另一优选例中，所述的至少两个亲油并疏水的油水分离膜和亲水并疏油的油水分离膜包围了输油区域。
[0010]在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜的表面孔径在1
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100微米。在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜的耐油压高度在1
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100厘米。在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜的耐油压力0.1kPa
–
10kPa。在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜的通水量100
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10000LMH(升每平方米每小时)。
[0011]在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜包括金属网膜。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面被氧化处理。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面被金属化合处理。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面被涂覆碳材料。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面掺杂无机纳米颗粒。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面被涂覆氧化金属材料。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面被涂覆金属化合物材料。
[0012]在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜包括聚合物网膜。在另一优选例中，所述的聚合物网膜包括含氟聚合物网膜。在另一优选例中，所述的聚合物网膜的表面被涂覆碳材料。在另一优选例中，所述的聚合物网膜的表面掺杂无机纳米颗粒。在另一优选例中，所述的聚合物网膜的表面被涂覆氧化金属材料。在另一优选例中，所述的聚合物网膜的表面被涂覆金属化合物材料。在另一优选例中，所述的亲水并疏油的油水分离膜包括有机或无机杂化的复合材料网膜。
[0013]在另一优选例中，所述的密闭箱体包括储油仓和所述的储水仓。在另一优选例中，所述的储油仓和所述的储水仓分别在所述的密闭箱体内层和外层。在另一优选例中，所述设备包括至少一个抽油管和至少一个抽水管。在另一优选例中，所述的抽油管连接储油仓底部和一个抽油泵。在另一优选例中，所述的抽水管连接储水仓底部和一个抽水泵。在另一优选例中，进入输油区域的水穿过所述的亲水并疏油的油水分离膜进入所述的储水仓。在另一优选例中，所述设备包括至少一个水位传感器。在另一优选例中，所述的水位传感器感知进水后发送信号启动所述的抽水泵，将储水仓内回收的水送出储水仓。在另一优选例中，所述的油位传感器感知储水仓内没有水时，发送信号关闭所述的抽水泵。
[0014]在另一优选例中，所述设备包括至少两个所述的亲水并疏油的油水分离膜和至少三个所述的亲油并疏水的油水分离膜。在另一优选例中，所述的至少两个所述的亲水并疏油的油水分离膜和至少三个所述的亲油并疏水的油水分离膜包围了至少两个所述的输油区域。
[0015]本专利技术的另一个方面，提供了一种制作油水分离膜的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
[0016](a)将金属网膜插入反应槽中，所述的反应槽中包括一种碳材料母液，所述的碳材料母液包括一种平均颗粒大小在10纳米
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100微米之间的碳材料，所述的反应槽包括一个金属板电极；
[0017](b)在所述的金属网膜和金属板电极上施加电压，以在所述的金属网膜的表面形成一个碳材料的电镀涂层；
[0018](c)将所述的金属网膜进行还原处理，并得到所述的油水分离膜。
[0019]在另一优选例中，所述的金属网膜包括镁(Mg),铝(Al),钛(Ti)，锰(Mn),锌(Zn),铬(Cr),铁(Fe),镍(Ni),锡(Sn),铅(Pb),铜(Cu)金属，或其中任意金属组合的合金。在另一优选例中，所述的金属网膜是70目
‑
6000目的金属网膜。在另一优选例中，所述的金属网膜的表面孔径在10微米
‑
200微米之间。在另一优选例中，所述的金属板电极包括镁(Mg),铝(Al),钛(Ti)，锰(Mn),锌(Zn),铬(Cr),铁(Fe),镍(Ni),锡(Sn),铅(Pb),铜(Cu)金属，或其中任意金属组合的合金。在另一优选例中，所述的金属网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制作油水分离膜的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：(a)将金属网膜插入反应槽中，所述的反应槽中包括一种碳材料母液，所述的碳材料母液包括一种平均颗粒大小在10纳米
–
100微米之间的碳材料，所述的反应槽包括一个金属板电极；(b)在所述的金属网膜和金属板电极上施加电压，以在所述的金属网膜的表面形成一个碳材料的电镀涂层；(c)将所述的金属网膜进行还原处理，并得到所述的油水分离膜。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜包括镁(Mg),铝(Al),钛(Ti)，锰(Mn),锌(Zn),铬(Cr),铁(Fe),镍(Ni),锡(Sn),铅(Pb),铜(Cu)金属，或其中任意金属组合的合金。3.如权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜是70目
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6000目的金属网膜。4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜的表面孔径在10微米
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200微米之间。5.如权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属板电极包括镁(Mg),铝(Al),钛(Ti)，锰(Mn),锌(Zn),铬(Cr),铁(Fe),镍(Ni),锡(Sn),铅(Pb),铜(Cu)金属，或其中任意金属组合的合金。6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜和所述的金属板电极包括同一种金属或者金属组合的合金。7.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜和所述的金属板电极包括不同的金属或者金属组合的合金。8.如权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述的电压是直流电压。9.如权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜和金属板电极上施加电压包括将所述的金属网膜连接正电极，和将所述的金属板电极连接负电极。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的直流电压在3V
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36V之间。11.如权利要求1～10任一项所述的方法，其特征在于，所述的施加电压的时间在1分钟
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30分钟之间。12.如权利要求1～11任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属网膜和金属板电极之间的距离在5mm
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500mm之间。13.如权利要求1～12任一项所述的方法，其特征在于，所述的碳材料母液包括表面带有官能团的碳材料粉末的分散溶液。14.如权利要求1～12任一项所述的方法，其特征在于，所述的碳材料母液包括表面带有电荷的碳材料粉末的分散溶液。15.如权利要求1～12任一项所述的方法，其特征在于，所述的碳材料母液包括氧化石墨烯水溶液。16.如权利要求1～15任一项所述的方法，其特征在于，所述的碳材料母液的浓度在0.1g/L
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100g/L之间。17.如权利要求1～16任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原处理去除了金属网膜表面上的碳材料表面官能团或电荷。
18.如权利要求1～17任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原处理包括将所述的金属网膜放在真空或惰性气体环境下使用100
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500摄氏度高温进行还原处理。19.如权利要求1～17任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原处理包括使用紫外线照射金属网膜进行还原处理。20.如权利要求1～17任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原处理包括将金属网膜浸泡还原剂溶液中进行还原处理。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述的还原剂溶液包括碘化氢、肼、维生素C、或者其中任一组合。22.如权利要求20～21任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原剂溶液温度在0
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90摄氏度之间。23.如权利要求1～22任一项所述的方法，其特征在于，所述的还原处理的持续时间在3分钟
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3小时之间。24.一种油水分离膜，其特征在于，所述油水分离膜如权利要求1～23任一项所述的方法制作。25.如权利要求24所述的油水分离膜，其特征在于，所述油水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆洲，
申请(专利权)人：上海特瑞思材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：