CN103537121A - 简易分离网膜基油水分离器 - Google Patents

Abstract

简易分离网膜基油水分离器，涉及一种油水分离器。所述油水分离器由油水相输入管（1）、承接管（2）、油水分离网膜（3）、支撑壳体（4）、分离油相输出管（5）和分离水相输出管（6）组成，油水相输入管（1）与承接管（2）连通，所述支撑壳体（4）为网状或多孔状结构，其位于分离油相输出管（5）的内部并与分离油相输出管（5）的上端固定连接，支撑壳体（4）的上端与承接管（2）的下端连通，下端与分离水相输出管（6）连通，支撑壳体（4）的侧壁与分离油相输出管（5）连通，油水分离网膜（3）紧贴于支撑壳体（4）内侧。本发明提供的简易分离网膜基油水分离器具有节能、环保、高效、低成本、小尺寸、低重量并且可连续作业等优势。

Description

简易分离网膜基油水分离器

技术领域

本发明涉及一种油水分离器，具体涉及一种简易分离网膜基油水分离器。

背景技术

随着科技的发展，人们对石油及其副产品的需求越来越大。但在石油的开采、运输等方面却存在着许多问题，石油泄漏便为其中较为严重的一项。据统计，全球每年约400万吨进入海洋环境，油品泄漏不仅浪费资源，更为重要的是它给海洋生态环境及周边海岸带来了严重危害。当前，水面溢油的处理方法分为物理、生物和化学方法，一次溢油事故的处理多是几种方法综合使用，其中收油机便是其中极为重要的一环。实际生产中，常见的收油机有粘附式、堰式、水动力式、抽吸式、涡流式等多种形式收油机，这些收油机均以成功回收溢油为最终目的，是整个溢油应急反应计划的最重要、最关键的环节。然而，当前常用的收油机普遍存在着水面除油不彻底、回收溢油含水量高易乳化等缺陷，因此给收油机安装简易油水分离器装置对于最终溢油回收或直接利用具有重要价值与意义。

油水分离器是重要的基础分离设施，广泛用于石油、化工等生产生活过程中，如水面溢油的回收再分离、现代石油开采过程中原油的油水分离、发动机用燃油的过滤等。目前，常见的油水分离器主要是利用油水密度的不同通过重力、离心力等来进行油水分离，分离器本身普遍存在的高能耗、大尺寸、高重量、高成本等缺陷，因而，对于节能、环保、高效、低成本、小尺寸、低重量并且可连续作业的油水分离器的研究具有重要价值与意义。近年来，随着超疏水超亲油材料及超亲水超疏油材料的涌现，相应的分离网、分离膜、分离海绵等逐渐成熟（如：CN102953268A 、CN102961893A、CN103157392A、CN102794113A 、CN102979066A、CN102660046A等所介绍的超疏水超亲油分离网、分离膜、分离海绵材料，CN103111096A、CN102029079A、CN103100239A、CN102974226A、CN102886155A等所介绍的超亲水超疏油油水分离材料），为设计简易、高效、低成本、小体积的油水分离器带来了可能，相关研究也取得了初步的成果，如：CN102350094A、CN1271616A分别利用超亲水超疏油分离网膜、超亲水阻油滤层进行了简易油水分离器的研究，相应制备出的油水分离器均具有节能、环保、低成本等突出优点。

发明内容

为了解决现有常用油水分离器普遍存在着的高能耗、大尺寸、高重量、高成本等缺陷，本发明基于现有超疏水超亲油分离网膜材料及超亲水超疏油分离网膜材料研究的基础上，结合两者的特点提供了一种简易分离网膜基油水分离器。

本发明的简易分离网膜基油水分离器由油水相输入管、承接管、油水分离网膜、支撑壳体、分离油相输出管和分离水相输出管组成，油水相输入管与承接管连通，所述支撑壳体为网状或多孔状结构，其位于分离油相输出管的内部并与分离油相输出管的上端固定连接，支撑壳体的上端与承接管的下端连通，下端与分离水相输出管连通，支撑壳体的侧壁与分离油相输出管连通，油水分离网膜紧贴于支撑壳体内侧。

本发明提供的简易分离网膜基油水分离器克服了传统油水分离器普遍存在的高能耗、大尺寸、高重量、高成本等缺陷，具有节能、环保、高效、低成本、小尺寸、低重量并且可连续作业等优势，并且具备随超疏水超亲油材料及超亲水超疏油材料研究的发展而进一步提升性能的空间，具备广泛的应用前景与市场价值。

附图说明

图1为本发明的简易分离网膜基油水分离器的总体结构示意图；

图2为油水分离网膜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：如图1所示，本实施方式的简易分离网膜基油水分离器主要由油水相输入管1、承接管2、油水分离网膜3、支撑壳体4、分离油相输出管5和分离水相输出管6组成。

在待分离油水相导入油水相输入管1前需进行除杂、除块操作。油水分离实际操作过程中，为了适当提高流速，提高分离效果可以采用适当加压的办法，具体为油水相输入管1的管道内径范围为5~30cm，其内压力范围为0.1~3MPa。

承接管2的内径在10~50cm，上端与油相输入管1的承接处可以通过螺纹及紧固件很好的连接起来，并且不泄露；承接管2的下端与支撑壳体4相连。

所述支撑壳体4为网状或多孔状不锈钢支撑结构，支撑壳体4的内壁上端与承接管2的下端连通，支撑壳体4底部的网状或多孔状不锈钢支撑结构（即漏水部分）只跟分离水相输出管6连通，不跟分离油相输出管5相通，防止水流侧漏到分离油相输出管5内。分离水相输出管6的外侧壁与支撑壳体4的外侧壁显露在分离油相输出管5内，分离油相输出管5仅与支撑壳体3的侧壁网状或多孔状不锈钢支撑结构连通。

所述分离油相输出管5和分离水相输出管6同主轴设置，分离水相输出管6套于分离油相输出管5的内部。

如图2所示，油水分离网膜3的形状与支撑壳体4的形状相同，其嵌于支撑壳体4的内侧。所述油水分离网膜3由侧壁分离膜7、底部分离膜8组成，侧壁分离膜7为超疏水超亲油网膜，底部分离膜8为超亲水超疏油网膜，所述侧壁分离膜7、底部分离膜8分别为由不锈钢网状承力结构所固定的单层或多层复合型织物网或多孔膜网膜结构，油水分离时将油水分离网膜3放入支撑壳体4内，清洗或更换时可以取出。

分离水相输出管6最终从分离油相输出管5管壁穿出；分离油相输出管5，待分离水相输出管6从分离油相输出管5管壁导出后，管直径缩小，以节省材料。

本发明的油水分离器是如下运作的：

首先，油水相经初步除杂、除块操作后，经油水相输入管1进入分离器，经过油水分离网膜3油水相被分离，其中油相进入分离油相输出管5导出，水相经分离水相输出管6流出，从而达到了油水分离的目的。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，油水分离器的油水相输入管1的内径为10cm，与承接管2的承接处为不锈钢螺纹结构，承接管2内径为20cm，支撑壳体4为多孔状不锈钢支撑结构（孔径大小为Φ5mm）。

所述油水分离网膜3中，侧壁分离膜7和底部分离膜8为相应双层复合型织物网结构（超疏水超亲油复合型织物网按照现有专利如CN102961893A或CN102953268A 说明制备，超亲水超疏油复合型织物网按照现有专利如CN103111096A或CN102716676A说明制备），由三层不锈钢网状承力结构（孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm）作为承力、固定层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的织物网网膜作为分离膜，侧壁及底部分离织物网膜结构组合为一体。油水分离时油水分离网膜3放入支撑壳体4内，清洗或更换时可以取出，取出放入均可紧密嵌入网状不锈钢支撑壳体结构4中（面接触、无大空隙）。分离油相输出管5未缩小前内径与承接管2内径保持一致，最终缩小后的内径范围为8cm。

本实施方式中所述支撑壳体4上部的内径与承接管2的内径一致并紧密连接，底部分离膜8直径与分离水相输出管5内径一致并紧密的连接。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一、二不同的是，将油水分离网膜3的不锈钢网状承力结构（孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm）更换为PVC网（孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm）。

具体实施方法四：本实施方式与具体实施方式一、二、三不同的是，将油水分离织物网膜3的不锈钢网状承力结构（孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm）改为四层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的分离织物网膜作为分离膜。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一、二、三、四不同的是，将油水分离网膜3的侧壁分离膜7更换为超疏水超亲油多孔膜，相关超疏水超亲油多孔膜制备方法参照CN102794113A或CN102698471A。之后，由三层不锈钢网状承力结构（孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm）作为承力、固定层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的超疏水超亲油多孔膜作为油水分离网膜3的侧壁分离膜7，起导出油相、隔离水相作用。

Claims (10)

1.简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述油水分离器由油水相输入管（1）、承接管（2）、油水分离网膜（3）、支撑壳体（4）、分离油相输出管（5）和分离水相输出管（6）组成，油水相输入管（1）与承接管（2）连通，所述支撑壳体（4）为网状或多孔状结构，其位于分离油相输出管（5）的内部并与分离油相输出管（5）的上端固定连接，支撑壳体（4）的上端与承接管（2）的下端连通，下端与分离水相输出管（6）连通，支撑壳体（4）的侧壁与分离油相输出管（5）连通，油水分离网膜（3）紧贴于支撑壳体（4）内侧。

2.根据权利要求1所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述油水相输入管（1）的管道内径范围为5~30cm，其内压力范围为0.1~3MPa。

3.根据权利要求1所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述承接管（2）的内径在10~50cm。

4.根据权利要求1所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述油水分离网膜（3）由侧壁分离膜（7）、底部分离膜（8）组成，侧壁分离膜（7）为超疏水超亲油网膜，底部分离膜（8）为超亲水超疏油网膜。

5.根据权利要求4所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述侧壁分离膜（7）和底部分离膜（8）为由网状承力结构所固定的单层或多层复合型织物网或多孔膜网膜结构。

6.根据权利要求5所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述侧壁分离膜（7）和底部分离膜（8）分别为双层复合型织物网结构，所述双层复合型织物网结构是由三层不锈钢网状承力结构作为承力、固定层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的织物网网膜作为分离膜所组成的；不锈钢网状承力结构的孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm。

7.根据权利要求5所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述网状承力结构为PVC网，孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm。

8.根据权利要求6所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述不锈钢网状承力结构为四层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的分离织物网膜作为分离膜。

9.根据权利要求4所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述侧壁分离膜（7）为超疏水超亲油多孔膜，由三层不锈钢网状承力结构作为承力、固定层，中间分别相隔嵌入厚度为2mm的超疏水超亲油多孔膜，不锈钢网状承力结构的孔径大小Φ2mm，厚度0.5mm。

10.根据权利要求1所述的简易分离网膜基油水分离器，其特征在于所述分离水相输出管（6）最终从分离油相输出管（5）管壁穿出；分离油相输出管（5），待分离水相输出管（6）从分离油相输出管（5）管壁导出后，管直径缩小。

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