CN105648995B - 用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，包括位于空腔浮体的中心位置处设有集油器，空腔浮体的外壁上固定有环形吸油腔，环形吸油腔由多块独立的吸油框架板环绕排列而成，每块吸油框架板上均填装有三维纳米海绵，每块吸油框架板的内侧下端均设置有一通向集油器一端的收油管道，集油器设有集油口，集油口通过一吸油软管连接至溢油收集装置的缓冲罐。三维纳米海绵是一种硅橡胶‑硅油改性纳米海绵材料，以纳米海绵为基体，采用硅橡胶‑硅油复合材料作为覆盖膜。本发明既适用于油层较厚的水面又适用于薄油层水面，其吸油效率高，受波浪影响小，回收油的含水率较低，节约了宝贵的现场的泵力和存贮资源，降低了后期的油水分离的费用。

Description

用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头

技术领域

本发明涉及一种水面捕集浮油装置，尤其涉及一种溢油收集装置。

背景技术

溢油收集装置是指在水面捕集浮油的机械装置，收油头是它关键的组成部分。目前，常用的溢油收集装置，如堰式撇油器只适用于油层相对较厚的水面，当油层较薄时，回收油的含水率很高，吸油效率大大降低。由于受风浪、波涛等海洋环境因素的影响，现有的溢油收集装置的效果不甚理想。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，受波浪影响小，既适用于油层较厚的水面又适用于薄油层水面，其吸油效率高。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，包括空腔浮体，位于所述空腔浮体的中心位置处设有集油器，所述空腔浮体的外壁上固定有环形吸油腔，所述环形吸油腔由多块独立的吸油框架板环绕排列而成，每块吸油框架板上均填装有三维纳米海绵，每块吸油框架板的内侧下端均设置有一通向所述集油器的收油管道，所述集油器设有集油口，所述集油口通过吸油软管连接至溢油收集装置的缓冲罐。

所述收油管道和吸油软管上均分别设有阀门。

所述三维纳米海绵是一种硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料，以纳米海绵为基体，采用硅橡胶-硅油复合材料作为覆盖膜；其中，硅油与乙酸乙酯的体积比为3：20～5：20，硅橡胶和硅油的质量体积比是3：100～5：100，其制备步骤如下；按照上述含量将硅油、乙酸乙酯和硅橡胶混合，搅拌15～60min至其中的硅橡胶完全分散，将纳米海绵浸没在上述混合液中，室温下浸泡6～24h；结束后取出，以200～1000r/min离心5～10min，所得产品即为硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明既适用于油层较厚的水面又适用于薄油层水面，其吸油效率高，受波浪影响小，仅由吸油腔和空腔浮体组成，结构简单，组装方面，制作成本低。本发明采用硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料进行吸油，该改性纳米海绵保持了纳米海绵精细的三维丝网结构，且材料表面被一层硅橡胶-硅油胶状膜覆盖，回收油的含水率较低，节约了宝贵的现场的泵力和存贮资源，降低了后期的油水分离的费用。

附图说明

图1是本发明溢油收集装置收油头的主视图。

图2是图1所示溢油收集装置收油头的俯视图

图3是安装有本发明收油头的溢油收集装置的结构图。

图中，1-三维纳米海绵，2-吸油框架板，3-集油口，4-集油口阀门，5-吸油腔，6-空腔浮体，7-集油器，8-收油管道，9-顶丝，10-收油头，11-吸油软管，12-缓冲罐，13-抽气软管，14-真空泵，15-进油口阀门，16-抽气口阀门，17-卸油口阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1和图2所示，本发明提出的一种用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，包括空腔浮体6，位于所述空腔浮体6的中心位置处设有集油器7，所述空腔浮体6的外壁上固定有环形吸油腔8，所述环形吸油腔5由多块独立的吸油框架板2环绕排列而成，在空腔浮体6的侧壁上设有多个顶丝9，利用顶丝9将空腔浮体6嵌套在环形吸油腔5内部。每块吸油框架板2上均填装有三维纳米海绵1，每块吸油框架板2的内侧下端均设置有一通向所述集油器7一端的收油管道8，即在每块吸油框架板2的下端都连接一根独立的收油管道8，多个收油管道8呈放射状布置，收油管道8的一端位于吸油框架板2的内侧下端，所有收油管道8的另一端在位于环形吸油腔5中央位置的集油器7处汇聚，所述集油器7设有集油口3，如图3所示，所述集油口3通过一吸油软管11连接至溢油收集装置的缓冲罐12，所述收油管道8和吸油软管11上均分别设有阀门。

本发明中采用硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料进行吸油，该改性纳米海绵保持了纳米海绵精细的三维丝网结构，且材料表面被一层硅橡胶-硅油胶状膜覆盖，回收油的含水率较低，所述三维纳米海绵1是一种硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料，以纳米海绵为基体，采用硅橡胶-硅油复合材料作为覆盖膜；其中，硅油与乙酸乙酯的体积比为3：20～5：20，优选为1：5；硅橡胶和硅油的质量体积比是3：100～5：100，优选为1：25；其制备步骤如下；按照上述含量将硅油、乙酸乙酯和硅橡胶混合，搅拌15～60min至其中的硅橡胶完全分散，将三维纳米海绵浸没在上述混合液中，室温下浸泡6～24h；结束后取出，以200～1000r/min离心5～10min，所得产品即为硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料。例如，将100ml硅油、500ml乙酸乙酯、4g硅橡胶混合，搅拌20min，其中的硅橡胶完全分散，然后将一定量的未改性的三维纳米海绵材料浸没在上述混合液中，室温下浸泡12h。结束后，以500r/min离心5min，即可得到硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料。

使用本发明收油头时，空腔浮体6支撑整个收油头10漂浮于水面，吸油框架板2上填装的硅橡胶-硅油改性三维纳米海绵具有优异的亲油性和超疏水特性，将收油头10置于具有一定厚度浮油的水面时，处在油水混合物的界面的三维纳米海绵1能通过毛细作用将水排斥开并将溢油吸附在海绵中。吸油框架板2采用一块一体化方式布置，各个吸油框架板2是相互独立，当一个或几个吸油框架板2(或填充在其上的三维纳米海绵1)出现故障时，不会影响到其它吸油框架板2的使用，保证收油头仍然可以正常工作。通过抽真空等手段在吸油框架板2内外形成压力差时，吸附在三维纳米海绵1中的溢油在压力和重力的双重作用下能快速进入收油管道8，多根收油管道8在集油器7处汇聚，方便了溢油的输送。集油口3上设有集油口阀门4用于控制溢油的输送流量。使用安装有本发明收油头10的溢油收集装置可以实现水面溢油的高效回收。当有波浪存在时，因为空腔浮体6的存在，收油头10可以随波浪上下浮动，而且吸油框架板2上填装的三维纳米海绵1面积较大，具有一定的耐压性，三维纳米海绵1能始终处在油水混合物的界面且不被水浸润，达到了波浪环境下有效收集溢油的目的。

图3所示实施例中，本发明收油头10通过吸油软管11与缓冲罐12相连，缓冲罐12通过抽气软管13与真空泵14相连接。将收油头10置于浮油层较薄，有波浪的水面，收油头随波浪上下浮动，具有亲油疏水特性的硅橡胶-硅油改性的纳米海绵材料1始终处在油水混合物的界面，通过毛细作用吸附水中的溢油。打开集油口阀门4，进油口阀门15，抽气口阀门16，开启真空泵真空泵14，抽走缓冲罐12中的空气，三维纳米海绵1吸收的浮油在压差的作用下进入收油管道8，在集油器7处汇聚后通过吸油软管11吸入到缓冲罐12内，当缓冲罐12内浮油液位到达一定高度后，关闭真空泵14，打开卸油口阀门17将收集的溢油排出。再打开抽气口阀门16，开启真空泵14，重复上述操作，回收水面浮油。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，包括空腔浮体(6)，位于所述空腔浮体(6)的中心位置处设有集油器(7)，其特征在于：

所述空腔浮体(6)的外壁上固定有环形吸油腔(8)，所述环形吸油腔(5)由多块独立的吸油框架板(2)环绕排列而成，每块吸油框架板(2)上均填装有三维纳米海绵(1)，每块吸油框架板(2)的内侧下端均设置有一通向所述集油器(7)一端的收油管道(8)，所述集油器(7)设有集油口(3)，所述集油口(3)通过吸油软管(11)连接至溢油收集装置的缓冲罐。

2.根据权利要求1所述用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，其特征在于：所述收油管道(8)和吸油软管(11)上均分别设有阀门。

3.根据权利要求1所述用于水面捕集浮油的溢油收集装置收油头，其特征在于：所述三维纳米海绵(1)是一种硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料，以纳米海绵为基体，采用硅橡胶-硅油复合材料作为覆盖膜；其中，硅油与乙酸乙酯的体积比为3：20～5：20，硅橡胶和硅油的质量体积比是3：100～5：100，其制备步骤如下；

按照上述含量将硅油、乙酸乙酯和硅橡胶混合，搅拌15～60min至其中的硅橡胶完全分散，将三维纳米海绵浸没在上述混合液中，室温下浸泡6～24h；结束后取出，以200～1000r/min离心5～10min，所得产品即为硅橡胶-硅油改性纳米海绵材料。