CN114735788A - 海面油品回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回收装置技术领域，尤其是涉及一种海面油品回收装置，包括存储舱及设置在存储舱上的油水分离系统和油水收集系统，所述存储舱内设置有相互隔开的储油舱、储水舱、分离舱和储气舱，所述储气舱位于存储舱的上方，所述分离舱位于储油舱下方，所述分离舱位于储水舱上方，所述存储舱上设置有用于将储水舱和存储舱外部连通的输水管，使用时，有效的解决了海面泄露油品难收集、收集率低、人力耗费高的问题减少了油品资源的浪费，能够在油品入海发生扩散、水溶等变化后，实现对油水混合物的动态收集以及油水粗分离，由于油品收集工作结束后装置内会储存大量油相与水相，在装置顶部设置储气舱，可以防止收集工作结束后装置沉入海中。

Description

海面油品回收装置

技术领域

本发明涉及回收装置技术领域，尤其是涉及一种海面油品回收装置。

背景技术

石油及其产品在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。各种含油废水、海上船舶压舱水和洗舱水的排放，油船遇难、输油管道和近海石油开采的泄漏等，都是海洋石油污染的重要途径。估计世界经由各种途径入海的石油每年约600余万吨。石油污染会破坏海滨景观和浴场。海面上的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换，影响海洋植物的光合作用。海兽的皮毛和海鸟羽毛被石油沾污后，就会失去保温、游泳或飞翔能力。石油污染物还会干扰海洋生物的摄食、繁殖和生长发育，改变鱼类的洄游路线，沾污渔具和渔获物，使海产品带有石油味而不能食用，严重造成海洋的生态破坏。

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。风是影响油在海面漂移的最主要因素，油的漂移速度大约为风速的百分之三。在沿岸发现的漂油，冬季在半岛北岸较多，春季在半岛的南岸较多，也主要是风的影响所致。石油中的氮、硫、氧等非烃组分是表面活性剂，能促进石油的扩散。这就对海面油品的回收工作造成了一定程度的困难。

目前，在原油开采的过程中，海洋石油平台排入海中的生产水内往往含有部分原油，这就造成原油对海洋环境造成污染，同时也会对石油资源造成浪费。因此，妥善处理海面泄露油品，对于改善海洋污染、减少资源损失、保护海洋生态环境等具有关键性的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有海洋表面漂浮海油对海洋生态环境等污染或破坏的问题，现提供了一种海面油品回收装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海面油品回收装置，包括存储舱及设置在存储舱上的油水分离系统和油水收集系统，所述存储舱内设置有相互隔开的储油舱、储水舱、分离舱和储气舱，所述储气舱位于存储舱的上方，所述分离舱位于储油舱下方，所述分离舱位于储水舱上方，所述存储舱上设置有用于将储水舱和存储舱外部连通的输水管；

所述油水分离系统包括用于分离油和水的分子半透膜和吸水管，所述分子半透膜设置在分离舱和储水舱之间，并将分离舱和储水舱连通，所述吸水管设置在储油舱和分离舱之间，并将储油舱和分离舱相互连通，所述存储舱顶部设置有减压阀，所述减压阀与储油舱连通；

所述油水收集系统包括设置在存储舱上的第一水泵，所述第一水泵的输入端设置在存储舱外并位于海平面处，所述第一水泵的输出端与分离舱连通。通过第一水泵将油水混合物输送至分离舱内，同时也就会给分离舱提供一定压力，一方面便于将分离的油相进入至储油舱内，另一方面便于水相通过分子半透膜进入至储水舱内，储水舱内的水可以通过输水管排出，实现对油水分离，降低了油水混合物对海洋生态环境的破坏。

为了更好进行回收，进一步地，还包括动力系统，所述动力系统包括设置在存储舱上的第二水泵，所述第二水泵的输入端与输水管连通，所述第二水泵的输出端设置在存储舱外。通过在存储舱上设置动力系统，并且动力系统为第二水泵抽取储水舱内分离的水相为动力源，可以控制存储舱位移，便于对油水混合物进行收集。

为了更好的控制存储舱位移，进一步地，所述动力系统还包括铰接在存储舱上的方向舵，所述存储舱上设置有用于控制方向舵偏转的控制机构。通过控制机构控制方向舵摆动，从而更好的改变存储舱的位移方向，提高回收效率。

进一步地，所述第一水泵和分离舱之间设置有防止分离舱内油水混合物倒流的单向阀。单向阀能在油水混合液储满分离舱后阻止因压力原因逆流排出的现象。

粗分离后的油相内还会有一部分水，进一步地，所述吸水管内设置有吸水性材料。通过在吸水管内设置吸水性材料，再次对分离后的油相进行吸水。

进一步地，所述吸水性材料为聚丙烯酰胺。

进一步地，所述吸水管的一端设置在储油舱内并盘旋设置。盘旋设置的吸水管增加油相进过的行程，更好的对油相再次除水。

本发明的有益效果是：本发明海面油品回收装置在使用时，有效的解决了海面泄露油品难收集、收集率低、人力耗费高的问题减少了油品资源的浪费，能够在油品入海发生扩散、水溶等变化后，实现对油水混合物的动态收集以及油水粗分离，由于油品收集工作结束后装置内会储存大量油相与水相，在装置顶部设置储气舱，可以防止收集工作结束后装置沉入海中，同时有利于装置的回收，本发明装置及方法在有效收集海面油品的基础上，同时进行油水粗分离，提高了油品回收率，为后续油水分离工作减轻负担，本发明装置及使用方法十分简便，只需将装置投放入海便可实现对海面油品的回收。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明图1中A-A剖视图。

图中：1、存储舱，101、储油舱，102、储水舱，103、分离舱，104、储气舱；

2、油水分离系统，201、分子半透膜，202、吸水管，203、吸水性材料；

3、油水收集系统，301、第一水泵，302、单向阀，303、输水管；

4、动力系统，401、第二水泵，402、方向舵，403、控制机构；

5、液位传感器，6、减压阀。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，一种海面油品回收装置包括油水收集系统3、油水分离系统2和动力系统4，所述存储舱1内设置有相互隔开的储油舱101、储水舱102、分离舱103和储气舱104，所述储气舱104位于存储舱1的上方，所述分离舱103位于储油舱101下方，所述分离舱103位于储水舱102上方，所述存储舱1上设置有用于将储水舱102和存储舱1外部连通的输水管303，所述油水收集系统3用于收集油水混合物，油水分离系统2对混合液体进行粗分离，分离舱103两端分别与储油舱101和储上舱连通，且其中储水舱102通过输水管303与动力系统4的第二水泵401连通并提供动力；

所述油水收集系统3包括第一水泵301、输液管、单向阀302和液位传感器5，所述输液管两端分别与水泵和单向阀302连通，输液管为一长柱体，输液管顶部连接第一水泵301的输出端，输液管的底部与油水分离系统2的分离舱103连通，输液管上安装有单向阀302，液位传感器5紧贴于输液管外壁上并设置在储油舱101内的顶部。

所述油水分离系统2包括分子半透膜201和吸水管202，分离舱103顶部与吸水管202连通，分离舱103底部设置了分子半透膜201并与储水舱102连通，所述吸水管202另一端延伸至储油舱101内，所述存储舱1顶部设置有减压阀6，所述减压阀6与储油舱101连通。

所述动力系统4包括第二水泵401、方向舵402、出水口与输水管303，所述第二水泵401固定在在储水舱102内，第二水泵401的输出端与输水管303连通，输水管303另一端与储存舱上的出水口连通，方向舵402铰接在储存舱上，储存舱上控制机构403包括连杆和气缸，气缸的伸出端与连杆的铰接，连杆的另一端与方向舵402铰接。

上述海面油品回收装置在使用时，包括以下步骤：

回收过程：开始收集待回收油水混合物时，第一水泵301开始工作，待回收油水混合物通过第一水泵301被吸收至输液管，待回收油水混合物经过输液管通过单向阀302后进入分离舱103内，单向阀302可防止油水混合物回流至输液管内。

分离过程：油水混合物通过输液管连续进入油水分离系统2的分离舱103内，由于水和油重力作用，水相透过分子半透膜201进入至储水舱102内，且油相被拦截在分离舱103内，随着第一水泵301持续将油水混合物至分离舱103内，在压力的作用下，粗分离后的油水混合物由吸水管202底部入口进入，穿过整段吸水管202后并由吸水管202顶端流出进入至储油舱101内，而储油舱101内达到一定压力时，减压阀6打开将内部压力排空。

搜集过程：第二水泵401开始工作时，储水舱102内的水相通过输水管303被输送至储存舱的出液口，因此具有向前运动的动力；并由控制机构403来控制方向舵402工作，装置的运动会产生方向变化。

当液位传感器5监测到进入储油舱101的油品液位高度高于阈值时，第一水泵301停止工作，海面油品回收工作结束，即可遥控至回收点回收。当液位传感器5监测到进入储油舱101的油品液位高度不高于阈值时，第一水泵301维持工作，继续海面油品回收工作。

工作原理：

装置工作时，首先油水收集系统3开始工作，油水混合物通过第一水泵301进入输液管中，通过连接在输液管底部的单向阀302进入油水分离系统2的分离舱103，同时单向阀302可防止分离舱103内的油水混合物逆流，分离舱103下方与分子半透膜201相连，上方有一小口通向吸水管202，油水混合物进入分离舱103后，由于密度原因，油相会覆盖于水相上方，又因重力影响与分子半透膜201的作用，下方的水相会向下透过分子半透膜201进入储水舱102，油相则被分子半透膜201拦截，第一水泵301向分离舱103持续输送油水混合物，也就相当于给分离舱103持续加压，由于压力影响，上方的油相会进入吸水管202，吸水管202内填充高吸水性的聚丙烯酰胺材料，将进入管的油相中混合的少量水相进行分离，当油相通过整个吸水管202后进入储油舱101内部，储油舱101内部压力不断上升，当达到减压阀6设定值时，储油舱101内的压力排出，同时进入储油舱101的油相为经过粗分离的油水混合物中的油相，储水舱102内部的第二水泵401可将分离出的水相排出装置的同时为装置提供动力，同时正对于出水口设置的方向舵402可改变动力的方向，因此装置可以实现对海面油品的动态回收；设置在装置上方的储气舱104为密封状态，与装置各个部分无物质交换，在液位传感器5检测到油相收集到达阈值后，装置将停止海面油品收集工作，这时储气舱104将发挥作用，储气舱104内储存的气体将保证装置在收集大量油品后依然有足够的浮力防止装置沉入海中，同时在收集过程中储气舱104也可以保证装置浮于海面，且确保第一水泵301可吸收油水混合物。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种海面油品回收装置，其特征在于：包括存储舱(1)及设置在存储舱(1)上的油水分离系统(2)和油水收集系统(3)，所述存储舱(1)内设置有相互隔开的储油舱(101)、储水舱(102)、分离舱(103)和储气舱(104)，所述储气舱(104)位于存储舱(1)的上方，所述分离舱(103)位于储油舱(101)下方，所述分离舱(103)位于储水舱(102)上方，所述存储舱(1)上设置有用于将储水舱(102)和存储舱(1)外部连通的输水管(303)；

所述油水分离系统(2)包括用于分离油和水的分子半透膜(201)和吸水管(202)，所述分子半透膜(201)设置在分离舱(103)和储水舱(102)之间，并将分离舱(103)和储水舱(102)连通，所述吸水管(202)设置在储油舱(101)和分离舱(103)之间，并将储油舱(101)和分离舱(103)相互连通，所述存储舱(1)顶部设置有减压阀(6)，所述减压阀(6)与储油舱(101)连通；

所述油水收集系统(3)包括设置在存储舱(1)上的第一水泵(301)，所述第一水泵(301)的输入端设置在存储舱(1)外并位于海平面处，所述第一水泵(301)的输出端与分离舱(103)连通。

2.根据权利要求1所述的海面油品回收装置，其特征在于：还包括动力系统(4)，所述动力系统(4)包括设置在存储舱(1)上的第二水泵(401)，所述第二水泵(401)的输入端与输水管(303)连通，所述第二水泵(401)的输出端设置在存储舱(1)外。

3.根据权利要求2所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述动力系统(4)还包括铰接在存储舱(1)上的方向舵(402)，所述存储舱(1)上设置有用于控制方向舵(402)偏转的控制机构(403)。

4.根据权利要求1所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述第一水泵(301)和分离舱(103)之间设置有防止分离舱(103)内油水混合物倒流的单向阀(302)。

5.根据权利要求1所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述吸水管(202)内设置有吸水性材料(203)。

6.根据权利要求5所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述吸水性材料(203)为聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求5或6所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述吸水管(202)的一端设置在储油舱(101)内并盘旋设置。

8.根据权利要求1所述的海面油品回收装置，其特征在于：所述储油舱(101)内设置有液位传感器(5)。

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