CN104861932A - 一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，包括如下步骤：(1)、海上浒苔捕捞：(2)、浒苔水力缠结处理：(3)卷绕处理：(4)、脱水处理：(5)、浒苔表面拒水亲油处理：(6)、干燥处理：(7)、包装；一种利用浒苔制备海上除油制品的设备，包括海上捕捞装置、水力缠结装置、卷绕装置、脱水装置、浒苔表面拒水亲油处理装置及干燥装置；所述海上捕捞装置与水力缠结装置的进料口相连，水力缠结装置的出料口经卷绕装置与脱水装置相连，所述脱水装置的出料口与浒苔表面拒水亲油处理装置相连，浒苔表面拒水亲油处理装置与干燥装置连接。本发明有效地化垃圾为有用之材，作为吸油材料，其吸油率可达1∶20左右，优于现在的许多吸油材料，且成本低廉，安全环保。

Description

一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺及设备

技术领域

本发明属于水上溢油处理技术领域，特别涉及一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺及设备。

背景技术

自上个世纪五十年代以来，随着各国社会生产力和科学技术的迅猛发展，海洋受到了来自各方面不同程度的污染和破坏，日益严重的污染给人类的生存和发展带来了极为不利的后果，同时也给生态环境带来了极为严重的破坏。这一问题已经引起了有关国际组织及各国的政府的极大关注。为防止、控制和减少污染，在一些国家和国际组织的努力下，国际社会先后制定了一系列公约，它们对防止、控制和减少污染起到了积极的作用。虽然，沿海各国政府及国际组织，针对本国实际情况制订了相应的法律，国际社会也针对世界海洋污染制订了一系列的国际公约，但是，海洋环境污染的形势还是非常严重。然而近几十年，随着世界工业的发展，海洋的污染也日趋加重，使局部海域环境发生了很大改变，并有继续扩展的趋势。在海洋污染较为严重的区域，仍以陆源污染物为主，这些陆源污染物主要包括工业污水、生活污水、农业污水等。但是随着海上石油平台生产设施的日益老化，海上溢油的风险越来越大，为海洋环境带来的重大的威胁，大量海洋石油污染事故表明，海上漏油而造成的石油污染已经是危害海洋生态平衡和人类健康的头号因素，是当前海洋中主要的、且易被感官觉察的量大、面广，对海洋生物能产生有害影响，并能损害优美的海滨环境的污染物。包括海上油井管道泄漏、油轮事故、船舶排污等造成的，特别是一些突发性的事故，一次泄漏的石油量可达10万吨以上，这种情况的出现，大片海水被油膜覆盖，将促使海洋生物大量死亡，严重影响海产品的价值，以及其他海上活动。

对环境的影响

石油在海面形成的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换，影响了海面对电磁辐射的吸收、传递和反射。长期覆盖在极地冰面的油膜，会增强冰块吸热能力，加速冰层融化，对全球海平面变化和长期气候变化造成潜在影响。海面和海水中的石油会溶解卤代烃等污染物中的亲油组分，降低其界面间迁移转化速率。石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场。如1983年12月，“东方大使”号油轮在青岛胶州湾触礁搁浅，溢油3000多吨，严重地污染了青岛海滨及胶州湾。

对生物的危害

油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。油膜沾污海兽的皮毛和海鸟羽毛，溶解其中的油脂物质，使它们失去保温、游泳或飞行的能力。石油污染物会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力。受石油严重污染的海域还会导致个别生物种丰度和分布的变化，从而改变群落的种类组成。高浓度的石油会降低微型藻类的固氮能力，阻碍其生长，终而导致其死亡。沉降于潮间带和浅水海底的石油，使一些动物幼虫、海藻孢子失去适宜的固着基质或使其成体降低固着能力。石油会渗入大米草和红树等较高等的植物体内，改变细胞的渗透性等生理机能，严重的油污染甚至会导致这些潮间带和盐沼植物的死亡。石油对海洋生物的化学毒性，依油的种类和成分而不同。通常，炼制油的毒性要高于原油，低分子烃的毒性要大于高分子烃，在各种烃类中，其毒性一般按芳香烃、烯烃、环烃、链烃的顺序而依次下降。石油烃对海洋生物的毒害，主要是破坏细胞膜的正常结构和透性，干扰生物体的酶系，进而影响生物体的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度，阻碍细胞的分裂、繁殖，使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生长迟缓；油污还能使一些动物致病，如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。

对水产业的影响

海洋石油污染会改变某些经济鱼类的洄游路线；沾污鱼网、养殖器材和渔获物；着了油污的鱼、贝等海产食品，难于销售或不能食用。

因此，如何快速、有效的控制海上漏油，成为社会各界相关技术人员非常关注也是非常头疼的问题，目前，在海上进行快速、有效的溢油围控难度非常大；由于入海石油首先在重力、惯性力、摩擦力和表面张力的作用下，在海洋表面迅速扩展成薄膜，进而在风浪和海流作用下被分割成大小不等的块状或带状油膜，随风漂移扩散。因此，而溢油围控，是控制溢油污染扩大的第一个重要的步骤。CN 104110017 A一种海上围油专用集油带，在围油布带的上端连接设置有气囊袋，在气囊袋的右端设置有充排气嘴，在围油布带和气囊袋的两端设置有粘接片，在围油布带的下端设置有配重带；每个集油带之间通过其两端的粘接片相连接；该集油带采用气囊作为浮子支撑围油布带，取代了传统的固体的大型浮子。

目前，发生石油污染后所采取的措施是：应用围油栏等把浮油阻隔包围起来，防止其扩散和漂流，并用各种机械设备尽量加以回收，对无法回收的薄油膜或分散在水中的油粒，可以喷洒各种低毒性的化学消油剂。鉴于回收和消除海上油污的技术和方法尚待改进，港湾和近海地形复杂，因此，目前尚难全部消除海上油污。若遇上恶劣的气象条件，则大部分石油无法回收处置。传统的海上围油栏在复杂的海况影响下将出现非常严重的损坏，经常性地导致溢油应急行动的失败，具体情况如下：

1、船舶拖带围油栏时，因围油栏被海水遮挡阻碍，阻力过大，很容易造成拉断；

2、当涌浪大的时候，围油栏随浪时刻不停地相互挤、拉、错动，导致围油栏破裂；

3、柔性围油栏在具有风和流的海面，难以成形，对具有一定外形尺寸的溢油难以形成围控；

4、柔性围油栏收放困难。

上述专利仅仅能够起到将海面上的浮油包围起来，并没有吸附、清除浮油的作用，而是在包围起来后采用集油装置收集，这样一来，由于海面的波动及海浪的影响，浮油仍然会冲出围油带，并且使用集油装置收集，操作麻烦，并且收集效果差，清除效率低。传统的海上柔性围油栏存在的缺陷严重地束缚了我国的溢油能力建设，因此，急需研发一种多功能，低成本的新型除油产品。

浒苔属藻类，广泛分布在世界范围的海洋中，有的分布在半咸水或江河中，常生长在潮间带岩石上或石沼中，或泥沙滩的石砾上，有时也可附生在大型海藻的藻体上。浒苔是我国近海一种新型的海洋生态灾害，自2008年以来，每年5-8月份在黄海海域周期性暴发与消亡，蓝色海洋成为绿色草原，称之为“绿潮”，给沿海地区造成不同的环境影响和经济损失。浒苔虽然无毒，但是和赤潮一样，大量繁殖的浒苔也能遮蔽阳光，影响海底藻类的生长；死亡的浒苔也会消耗海水中的氧气；浒苔爆发还会严重影响景观、水上运动，浒苔大规模来袭，沿海旅游也会受到影响，如果有大面积浒苔，游客则不能下水，浒苔缠身对身体有一定危害。绿潮还会带来一系列的次生环境危害，如藻体腐败散发难闻气味，污染空气；藻类堆积可能为有害昆虫提供繁殖条件，引起害虫暴发；藻类沉积在海底，会引起缺氧和底质腐败，改变沉积物的理化性质，导致水生生物缺氧死亡，对底栖生态系统产生重要影响等。浒苔来袭时，量十分之大，可高达上万吨。

现在已有的防治措施有机械捕捞、化学药物杀灭等方法。机械捕捞是最原始和传统的办法，即用人力连水带藻一起捞出，为了提高速度，也有人发明了自动金属网过滤器，在动力船缓慢行驶过程中，通过金属网不停转动，把所有藻类都打捞上船，打捞速度是人工的上千倍。但是打捞上来的海藻能够被利用的只是很少的一部分，目前主要适用于加工成饲料，绝大部分还是被填埋。将费尽千辛万苦捕捞出的浒苔堆积填埋，既浪费了自然资源，又破坏了环境。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、操作简便，充分利用自然资源，以浒苔为原料，在海上边清理，边加工，节约能耗，产品有效达到围油、吸油双重效果的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺及设备。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，包括如下步骤：

(1)、海上浒苔捕捞：

使用浒苔捕捞装置在海上进行捕捞；

(2)、浒苔水力缠结处理：

将步骤(1)中从海里捕捞上来的浒苔在海上直接使用海水通过水力缠结装置进行水刺加固；

(3)卷绕处理：

将步骤(2)中水刺加固后的浒苔通过卷筒卷绕收集；

(4)、脱水处理：

将步骤(3)中卷绕完毕后的浒苔置入脱水装置内进行脱水处理；

(5)、浒苔表面拒水亲油处理：

将步骤(4)中脱水处理完毕后的浒苔浸入拒水亲油处理剂内，将浒苔完全浸泡；

(6)、干燥处理：

将步骤(5)中处理完毕的浒苔置入干燥装置内进行干燥；

(7)、包装：

将干燥后的浒苔卷材包装。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，所述水力缠结由水力正面缠结和水力反面缠结组成。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，所述脱水处理采用离心脱水、冷冻脱水或真空脱水。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，所述拒水亲油处理剂为有机硅油类助剂、氟树脂类助剂或石墨烯类助剂。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，所述浒苔表面拒水亲油处理方式采用浸轧式、浸渍式或喷洒式。

一种利用浒苔制备海上除油制品的设备，包括海上捕捞装置、水力缠结装置、卷绕装置、脱水装置、浒苔表面拒水亲油处理装置及干燥装置；所述海上捕捞装置与水力缠结装置的进料口相连，水力缠结装置的出料口经卷绕装置与脱水装置相连，所述脱水装置的出料口与浒苔表面拒水亲油处理装置相连，浒苔表面拒水亲油处理装置与干燥装置连接。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，所述海上捕捞装置包括一用于捕捞浒苔的抄捞网架，在抄捞网架上布置有多只用于运送浒苔的转动导辊。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，所述水力缠结装置包括一用于运送浒苔的托持网帘，在托持网帘上设置有用于驱动托持网帘移动的至少一组相对转动的转鼓，所述托持网帘外设置有作用于浒苔上的多个水力喷枪。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，所述脱水装置包括一与卷绕装置适配的高速离心滚筒。

上述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，所述浒苔表面拒水亲油处理装置包括一敞口的浸渍筒体，所述浸渍筒体内设置有机硅油类助剂或氟树脂类助剂，所述干燥装置包括干燥箱体，在干燥箱体内设置有浒苔干燥台，所述浒苔干燥台下方设置有作用于浒苔干燥台上的电加热元件。

本发明利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺及设备的优点是：该集油带生产成本低，设计合理，使用寿命长，体积小，重量轻，便于折叠、收藏、存放、运输，非常适合应用在海上围油、集油、防污作业使用。以浒苔为原料，在海上边清理，边加工，将其制成吸油毡、围油栏和包装材料等产品。由于浒苔来时凶猛，产量极大，成本低廉，是危害海洋环境的垃圾，但是经本发明的加工，又将其变废为宝，在保护环境的前提下，充分利用了浒苔自然资源，加工了一系列产品，回馈了社会，造福了人类。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

如图1所示，一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，包括如下步骤：

(1)、海上浒苔捕捞：

使用浒苔捕捞装置在海上进行捕捞；

(2)、浒苔水力缠结处理：

将步骤(1)中从海里捕捞上来的浒苔在海上直接使用海水通过水力缠结装置进行水刺加固；当然，为提高浒苔的强力和缠结强度，所述水力缠结可以采用水力正面缠结和水力反面缠结相结合的方式。

(3)卷绕处理：

将步骤(2)中水刺加固后的浒苔通过卷筒卷绕收集；

(4)、脱水处理：

将步骤(3)中卷绕完毕后的浒苔置入脱水装置内进行脱水处理；脱水处理可以采用常规的离心脱水、冷冻脱水或真空脱水。

(5)、浒苔表面拒水亲油处理：

将步骤(4)中脱水处理完毕后的浒苔浸入拒水亲油处理剂内，将浒苔完全浸泡；所述浒苔表面拒水亲油处理方式可以采用浸轧式、浸渍式或喷洒式。拒水亲油处理剂可以选择本领域常用的有机硅油类助剂、氟树脂类助剂或石墨烯类助剂。

(6)、干燥处理：

将步骤(5)中处理完毕的浒苔置入干燥装置内进行干燥，当然，干燥处理也可以是烘干、晒干、晾干等；

(7)、包装：

将干燥后的浒苔卷材包装。

如图2所示，一种利用浒苔制备海上除油制品的设备，包括海上捕捞装置1、水力缠结装置2、卷绕装置3、脱水装置4、浒苔表面拒水亲油处理装置5及干燥装置6；所述海上捕捞装置2与水力缠结装置2的进料口7相连，水力缠结装置2的出料口经卷绕装置3与脱水装置4相连，所述脱水装置4的出料口与浒苔表面拒水亲油处理装置5相连，浒苔表面拒水亲油处理装置5与干燥装置6连接。本发明所述的海上捕捞装置1是安装在浒苔捕捞船8上或安装在岸边专门用来抄捞浒苔的专门装置，可以在海上直接捕捞加工。

海上捕捞装置1包括一用于捕捞浒苔的抄捞网架9，在抄捞网架9上布置有多只用于运送浒苔的转动导辊10。

水力缠结装置2包括一用于运送浒苔的托持网帘11，在托持网帘11上设置有用于驱动托持网帘11移动的至少一组相对转动的转鼓12，所述托持网帘11外设置有作用于浒苔上的多个水力喷枪13。

脱水装置4包括一与卷绕装置3适配的高速离心滚筒14，高速离心滚筒14通过电动机及转动底座固定连接，该结构为现有技术，故不多赘述。

浒苔表面拒水亲油处理装置5包括一敞口的浸渍筒体15，所述浸渍筒体15内设置有机硅油类助剂或氟树脂类助剂，所述干燥装置6包括干燥箱体16，在干燥箱体16内设置有浒苔干燥台17，在所述浒苔干燥台1下方设置有作用于浒苔干燥台17上的电热元件，电热元件可以选择常规发热效率高的电热丝18，为有效提高干燥效率，在浒苔干燥台17上开设有贯穿浒苔干燥台17的传热孔19。

本发明的新颖性在于：

(1)就地取海水进行水力缠结，脱水时又将海水回归于大海，借海水之力，就地取材，有效节约淡水资源源。

(2)本发明体现了就近和一体化处理浒苔的思想，可有效减少浒苔因运输可能对街道和环境造成的污染，既节约了资源，又保护了环境。

本发明的创造性在于：

(1)常用船只上或岸边加装浒苔捕捞装置、水力缠结装置、脱水装置和浒苔拒水亲油处理装置即可组成浒苔材料化系统；

(2)对浒苔进行表面处理，有效地化垃圾为有用之材，作为吸油材料，其吸油率可达1∶20左右，优于现在的许多吸油材料，且阻燃性能更优；

本发明的实用性在于：

(1)浒苔纤维具有致密空隙，经处理后，表现出较强的吸油性能，可用于清理、围堵、预防任何可能出现的油液和化学品泄漏的区域，包括海上溢油的吸附处理、产业油污清理、消防溢油吸附处理、及任何需要清除泄漏液体的场所。

(2)、根据需要可以制成吸油毡、围油栏等。围油栏是处理溢油事故中主要设备之一，是防止流出油扩散、吸油和便于石油回收处理用的器材，科学正确使用围油栏，对海洋溢油的拦截围控及回收是行之有效的。用浒苔制成的围油栏具有良好的拦油、吸油性能，能增强围油栏的使用效果，且吸油后能长期浮游在水面上，不下沉、不变形，具有良好的吸油、挡油效果。浒苔纤维具有天生的阻燃性，用浒苔纤维制成围油栏，具有防爆作用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、海上浒苔捕捞：

使用浒苔捕捞装置在海上进行捕捞；

(2)、浒苔水力缠结处理：

将步骤(1)中从海里捕捞上来的浒苔在海上直接使用海水通过水力缠结装置进行水刺加固；

(3)卷绕处理：

将步骤(2)中水刺加固后的浒苔通过卷筒卷绕收集；

(4)、脱水处理：

将步骤(3)中卷绕完毕后的浒苔置入脱水装置内进行脱水处理；

(5)、浒苔表面拒水亲油处理：

将步骤(4)中脱水处理完毕后的浒苔浸入拒水亲油处理剂内，将浒苔完全浸泡；

(6)、干燥处理：

将步骤(5)中处理完毕的浒苔置入干燥装置内进行干燥；

(7)、包装：

将干燥后的浒苔卷材包装。

2.根据权利要求1所述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，其特征是：所述水力缠结由水力正面缠结和水力反面缠结组成。

3.根据权利要求1所述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，其特征是：所述脱水处理采用离心脱水、冷冻脱水或真空脱水。

4.根据权利要求1所述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，其特征是：所述拒水亲油处理剂为有机硅油类助剂、氟树脂类助剂或石墨烯类助剂。

5.根据权利要求1所述的利用浒苔制备海上除油制品的生产工艺，其特征是：所述浒苔表面拒水亲油处理方式采用浸轧式、浸渍式或喷洒式。

6.一种利用浒苔制备海上除油制品的设备，其特征在于：包括海上捕捞装置、水力缠结装置、卷绕装置、脱水装置、浒苔表面拒水亲油处理装置及干燥装置；所述海上捕捞装置与水力缠结装置的进料口相连，水力缠结装置的出料口经卷绕装置与脱水装置相连，所述脱水装置的出料口与浒苔表面拒水亲油处理装置相连，浒苔表面拒水亲油处理装置与干燥装置连接。

7.根据权利要求6所述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，其特征是：所述海上捕捞装置包括一用于捕捞浒苔的抄捞网架，在抄捞网架上布置有多只用于运送浒苔的转动导辊，所述输送带与转动导辊相连接。

8.根据权利要求6所述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，其特征是：所述水力缠结装置包括一用于运送浒苔的托持网帘，在托持网帘上设置有用于驱动托持网帘移动的至少一组相对转动的转鼓，所述托持网帘外设置有作用于浒苔上的多个水力喷枪。

9.根据权利要求6所述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，其特征是：所述脱水装置包括一与卷绕装置适配的高速离心滚筒。

10.根据权利要求6所述的利用浒苔制备海上除油制品的设备，其特征是：所述浒苔表面拒水亲油处理装置包括一敞口的浸渍筒体，所述浸渍筒体内设置有机硅油类助剂或氟树脂类助剂，所述干燥装置包括干燥箱体，在干燥箱体下方设置有浒苔干燥台，所述浒苔干燥台内设置有作用于浒苔干燥台上的电加热元件。