一种疏水亲油材料的制备及油水分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种疏水亲油材料的制备及油水分离装置，属于油水分离技术领域。制备方法包括：S1、基底的预处理；S2、涂料的配制：分别称取水、聚四氟乙烯乳液、聚乙二醇、聚醋酸乙烯乳液和十二烷基苯磺酸钠，混合加热搅拌均匀，得涂料；S3、将步骤S1中预处理后的基底置于步骤S2所得涂料中进行浸泡；浸泡完成后进行高温固化，随后在水中超声震荡后经除灰除渣处理，最后烘干，即得所述疏水亲油材料；所述装置主要包括油水分离罐、填料区及隔油板。本发明专利技术疏水亲油材料基材及涂料易得，且制备工艺简单；油水分离装置结构简单，且油水分离效率高。且油水分离效率高。且油水分离效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水亲油材料的制备及油水分离装置


[0001]本专利技术属于油水分离
，具体涉及一种疏水亲油材料的制备及油水分离装置。

技术介绍

[0002]随着原油重质化、劣质化趋势日益严重，石油开采和炼制过程中会产生大量的含石油类污染物的废水，如原油储罐的罐底水、原油电脱盐过程产生的含盐污水、焦化放空塔产生的含硫污水、成品油库油罐底产生的含油污水等。这些含油污水往往成分复杂，乳化严重，一方面会造成油品损失，另一方面会增加污水处理难度以及处理成本，影响企业经济效益。因此，对于含油污水的处理、特别是如何高效解决油水分离问题已成为众多科研人员关注的热门研究方向。
[0003]表面润湿性是固体表面的重要特性之一。随着仿生学和材料界面学的快速发展，许多研究人员对材料进行修饰来构建超润湿表面，并应用到油水分离中，例如二维分离材料和三维吸附材料等。现有的含油污水的油水分离技术中，超润湿分离材料虽然研究较为广泛，但大多数存在水通量较小，抗污染能力差，寿命较短，制备过程复杂，成本较高等问题；且油水分离实验停留在静态分离实验，无法考察材料的工业适用性，因此亟需专利技术一种可用于连续油水分离的润湿材料及其配套装置。
[0004]专利技术专利文献CN113559555A公开了一种嵌段聚合物改性油水分离不锈钢网及其制备方法，利用原子转移自由基聚合反应将酰溴取代不同链长的聚乙二醇与含粘附性儿茶酚基团的多巴胺甲基丙烯酰胺聚合形成嵌段聚合物。文献中，选用不锈钢网作为基底，浸泡在聚合物反应液中，获得嵌段聚合物改性油水分离不锈钢网；并对改性后的不锈钢网进行静态油水实验。试验和表征证明改性的不锈钢网具有优异的油水分离能力、高稳定性和良好的机械性能，同时聚合物材料具有生物相容性、可降解性和环保性，使用后废料不会对环境造成二次污染。上述专利中，虽然制备得到的材料兼具绿色环保和油水分离能力，但材料改性过程较为复杂，而且没有对其设计的材料进行动态油水分离试验，无法考察在连续进料时材料的机械性能和分离效率。因此，难以适用于工业应用。
[0005]专利技术专利文献CN103131406B公开了一种超疏水支撑剂包括以重量百分比计的以下组分：支撑剂骨料94～99.49wt％，超疏水膜0.5～5wt％，润滑剂0.01～1.0wt％，所述支撑剂骨料为水洗/酸洗的石英砂或陶粒，其粒径范围为0.125mm～2.0mm；所述支撑剂润湿性能佳，但是其是用于油藏开发，应用领域比较特定。
[0006]专利技术专利文献CN205832680U公开了一种基于超疏水超亲油网膜的连续油水分离装置，由超疏水超亲油过滤网、一级过滤筒、二级过滤筒、出油筒、端盖、支座等组成。专利对金属材质的过滤网进行表面织构，提高了疏水膜的附着力；过滤网不使用含氟材料，环境友好，无需加热固化，工艺简单，成本低过滤系统可以进行连续油水分离，分离效率高，效果好。虽然上述专利中设计了连续油水分离装置，但是网膜作为其过滤材料，存在二维材料难以解决的问题，进水压力较高时，分离效率会下降，长周期运行较难，无法满足工业应用的
条件。
[0007]鉴于此，本专利技术希望提供一种油水分离用材料及相应的分离装置。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种疏水亲油材料，制备工艺简单，油水分离效果好。
[0009]本专利技术的另外一个目的在于提供上述疏水亲油材料在油水分离中的应用，并相应提供了一种油水分离装置，分离装置简单，分离效果好。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种疏水亲油材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1、基底的预处理；
[0013]S2、涂料的配制：分别称取水、聚四氟乙烯乳液、聚乙二醇、聚醋酸乙烯乳液和十二烷基苯磺酸钠，混合加热搅拌均匀，得涂料；
[0014]S3、将步骤S1中预处理后的基底置于步骤S2所得涂料中进行浸泡；浸泡完成后进行高温固化，随后在水中超声震荡后经除灰除渣处理，最后烘干，即得所述疏水亲油材料。
[0015]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S1中，基底选自金属基底或纤维材料基底；其中，所述金属基底选自不锈钢丝球、铜丝球、多层不锈钢网、铜网中的一种或多种；所述纤维材料基底选自聚氨酯海绵或涤纶织物中的一种或两种。
[0016]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S1中，预处理的方法为：当基底为金属基底时，将基底分别置于丙酮和乙醇溶剂中，超声清洗5～10min；当基底为纤维材料基底时，不做处理。
[0017]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S2中，以质量分数计，水、聚四氟乙烯乳液、聚乙二醇、聚醋酸乙烯乳液和十二烷基苯磺酸钠的用量分别为40～60％、30～40％、10～20％、5～10％、0.1～5％。
[0018]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S2中，所述聚四氟乙烯乳液的固含量为60％。
[0019]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S2中，加热搅拌的温度为50～70℃。
[0020]作为本专利技术技术方案的进一步优选，步骤S3中，浸泡时间为10～60min；高温固化温度为350～400℃，固化时间为60～90min。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种由上述方法制备得到的疏水亲油材料。
[0022]第三方面，本专利技术提供一种上述疏水亲油材料在油水分离中的应用。
[0023]第四方面，本专利技术提供一种利用上述疏水亲油材料进行油水分离的装置，包括油水分离罐，所述油水分离罐由第一罐体和第二罐体构成，所述第一罐体和第二罐体通过法兰进行连接，所述第一罐体和第二罐体的连接处分别设置有填料区；所述第一罐体的封头端上设置有进料分布器，所述进料分布器通过进水管与原料罐相连通，所述第二罐体的内部设置有隔油板，所述第二罐体位于隔油板和填料区之间的罐体底部还通过排水管与污水罐相连通，所述第二罐体位于隔油板与封头端之间的罐体底部还通过排油管与污油罐相连通；
[0024]其中，所述填料区内填充有上述疏水亲油材料。
[0025]作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述进水管上还设置有输水泵。
[0026]作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述油水分离罐的顶部还设置有界位计和压力表。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0028](1)本专利技术提供的疏水亲油材料的制备可以使用多种材质作为基材，具有广泛适用性；涂料原料易获得，成本较低；整个制备方法工艺简单，能够实现工业级制备。
[0029](2)本专利技术提供的动态油水分离装置结构简单，能够实现持续进料、持续分离；配合本专利技术提供的疏水亲油材料为三维填料，非普通的二维油水分离过滤材料，有利于在压力环境中依然保持较高的油水分离效率；且针对含油量较高的含油污水能够实现91％以上的分离效率，最高可到95％左右。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的油水分离装置结构示意图；
[0031]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水亲油材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基底的预处理；S2、涂料的配制：分别称取水、聚四氟乙烯乳液、聚乙二醇、聚醋酸乙烯乳液和十二烷基苯磺酸钠，混合加热搅拌均匀，得涂料；S3、将步骤S1中预处理后的基底置于步骤S2所得涂料中进行浸泡；浸泡完成后进行高温固化，随后在水中超声震荡后经除灰除渣处理，最后烘干，即得所述疏水亲油材料。2.根据权利要求1所述的一种疏水亲油材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，基底选自金属基底或纤维材料基底；其中，所述金属基底选自不锈钢丝球、铜丝球、多层不锈钢网、铜网中的一种或多种；所述纤维材料基底选自聚氨酯海绵或涤纶织物中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的一种疏水亲油材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，预处理的方法为：当基底为金属基底时，将基底分别置于丙酮和乙醇溶剂中，超声清洗5～10min；当基底为纤维材料基底时，不做处理。4.根据权利要求1所述的一种疏水亲油材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，以质量分数计，水、聚四氟乙烯乳液、聚乙二醇、聚醋酸乙烯乳液和十二烷基苯磺酸钠的用量分别为40～60％、30～40％、10～20％、5～10％、0.1～5％。5.根据权利要求5所述的一种疏水亲油材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述聚四氟乙烯乳液的固含量为60％。6.根据权利要求1所述的一种疏水亲油材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵星宇，申明周，蒋兴家，崔新安，尹长锋，施振东，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：