用于海洋油污治理的吸油裝置，包括多個通過扣環相互連接的吸油單體，吸油單體包括單體外框架和置于單體外框架中的吸油芯包，吸油芯包中盛放有膨脹石墨顆粒，單體外框架最下方的對稱位置設有兩個配重裝置，兩個配重裝置的總重量與吸油單體的排水量的比值為1：5~1：10。本發明專利技術通過浮力計算，添加可變配重裝置，使吸油裝置始終工作在水和油分界面，并采用拖拽繩拖曳，形成動態吸附，提高了吸附速度，經實驗測定，吸油效率提高4倍以上；本裝置針對溢油治理中常見的超薄水面溢油具有處理速度快、吸附潔凈度高的實際效果，同時具有抗拉伸、抗沖擊及可懸掛的特點。
【技術實現步驟摘要】
用于海洋油污治理的吸油裝置
本專利技術涉及海洋油污治理
，具體涉及一種用于海洋油污治理的吸油裝置。
技術介紹
海洋污染的主要污染物是石油烴類油污，可造成水體缺氧、毒化，造成濱海濕地面積喪失，并對漁業、鹽業、海水淡化等工農業生產造成危害。傳統海洋油污的吸附產品清理，一般有兩種方式：其一、以松軟熔噴聚丙烯材料為芯體，外包PVC等塑料網袋材料制作的長條圓柱形吸油拖欄；其二、利用熔噴聚丙烯材料制做成厚度約1-2mm，30—50cm見方的正方形吸油氈，其吸油量是自重的10至20倍。但存在以下問題：前者的拖欄幾乎完全漂浮于水面，當水面有輕微波浪時即從溢油表面滑過而失去圍控作用，同時，還存在吸附接觸面小、速度慢、吸不干凈等實際問題；后者單片投放與回收效率低，而且同樣存在吸附接觸面小、速度慢、吸不干凈等實際問題。實際使用后的熔噴聚丙烯吸油拖欄和吸油氈含有10~20%左右的含鹽海水，后續處理時含鹽油品沒有利用價值，燃燒處理也存在重大安全隱患，只能作為垃圾填埋，容易造成二次污染。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于海洋油污治理的吸油裝置，該裝置在使用時能夠始終處于水和油的分界面，吸附接觸面大、速度快、吸得干凈，可對0.01mm厚度超薄油層有效吸附。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案為：用于海洋油污治理的吸油裝置，包括多個通過扣環相互連接的吸油單體，吸油單體包括單體外框架和置于單體外框架中的吸油芯包，吸油芯包中盛放有膨脹石墨顆粒，單體外框架最下方的對稱位置設有兩個配重裝置，兩個配重裝置的總重量與吸油單體的排水量的比值為1：5~1：10。其中，單體外框架是由十二根連接桿固定連接而成的方體結構，單體外框架的中部連接有加強筋，其中，單體外框架最上方一個面為敞開設置的敞口，在敞口四周的連接桿上捆綁有纜繩，纜繩上通過鎖扣連接有拖拽繩，單體外框架的其余五個面均安裝有聚丙烯發泡板。本專利技術中，吸油芯包有兩種設置方式，其中一種設置方式為：吸油芯包由膨脹石墨顆粒和包裹在膨脹石墨顆粒外的防水滲油性無紡布層組成，單體外框架內部設有多個將其內腔分隔成多個儲放單元的隔板，每個儲放單元中均設有吸油芯包。或者設置為：吸油芯包包括框體和包裹在框體外的防水滲油性無紡布層組成，框體內部設有多個將其內腔分隔成多個儲放單元的分隔板，分隔板上設有多個孔洞，每個儲放單元中均放置有膨脹石墨顆粒。其中，隔板由相互垂直設置的水平隔板和豎直隔板組成，水平隔板和豎直隔板的數目相同，單體外框架的規格為40cm×40cm×5cm，儲放單元的規格為10cm×10cm×5cm。其中，分隔板由相互垂直設置的水平分隔板和豎直分隔板組成，水平分隔板和豎直分隔板的數目相同，框體的規格為40cm×40cm×5cm，儲放單元的規格為10cm×10cm×5cm。本專利技術中，連接桿的材質為PVC材料或防銹金屬絲。采用防銹鋼絲焊接時，焊點光滑牢固。為了使膨脹石墨吸油單體的漂浮穩定性、拖曳方向性等達到在海面大規模實際使用工作中的作業需要，本專利技術設計了配重裝置，配重裝置可在10~20min內完全溶化于海水中，使吸油效率達到最高，符合實際海洋應急溢油清理工作中油污吸附材料及吸油拖欄的時效性要求。本專利技術中的配重裝置由海鹽顆粒和包裹在海鹽顆粒外的聚丙烯絲網袋組成，聚丙烯絲網袋的網孔為20目；吸油芯包和配重裝置可縫合制作，耐用、美觀，可以根據實際所需計算其尺寸大小。本專利技術中，吸油芯包的吸油量是吸附材料自重的80倍以上。本專利技術中，吸油單體的干舷最高點設有LED燈，吸油單體重心位置設有的電容式物位傳感器與LED燈通過電路連接，當吸油芯包吸滿油時，電容式物位傳感器極板間的介質發生變化，顯示有信號輸出，則電路中連接的LED燈亮。本裝置在海洋油污應急及日常治理中的意義在于：占世界原油產量80%以上的原油發生海面溢油時，通常海況下一小時左右即形成1mm以內超薄油層，這是世界范圍溢油治理的難題。各類型收油機針對2cm厚度以上較為有效，需要大型圍油欄對溢油圍控并收緊至溢油厚度達到收油機或專業溢油船使用要求后方可進行溢油處理。圍油欄布放通常需要幾小時，且在海流速度超過3節或海水深度超過10米之任一種條件下，各種圍油欄都不能發揮對海面溢油的有效圍控。消油劑可將薄油層分散為微小液滴，但溢油仍存在于水體環境中形成污染，所有淡水環境禁止使用消油劑，僅在有限的海洋溢油情況下消油劑被允許使用。本裝置可在不使用圍油欄的情況下，對原油、柴油、潤滑油等常見海面溢油薄油層直接進行有效吸附，使用后的裝置、油品可回收利用，失效廢料是優質燃料，后續處理簡單、有效、環保。本裝置根據實際使用需要可制備成各種規格大小，即可單片、單節使用，又可連接成所需長度大規模使用，裝置的結構、強度、環保特性可滿足絕大部分實際使用要求。本專利技術中，吸油單體的排水量即為按要求裝好吸油芯包后，吸油單體完全浸沒水中排開水的質量。本專利技術中，吸油單體內部設有電容式物位傳感器，吸油單體的干舷最高點設有LED燈，當吸油芯包吸滿油時，電容式物位傳感器的極板間的介質發生變化，電路中連接的LED燈點亮。干舷是指在船長中點處，沿舷側自滿載吃水線至上層連續甲板邊線上緣的垂直距離。本專利技術中，吸油單體的干舷最高點即為沿吸油單體干舷邊線的最上緣。膨脹石墨具有疏松多孔結構，對有機化合物具有較大的吸附能力，吸油后浮于水面，易捕撈回收，再生利用處理簡便，可采用擠壓、離心分離、振動、溶劑清洗、加熱萃取等法，且不會形成二次污染。但由于膨脹石墨比重很小，有較大的比表面積，一般可達50-200m2/g，制成吸油毯類制品，成型較困難。而經過多項溢油處理及水體治理材料測試證明：本專利技術的吸油芯包吸附率（吸附油質量/總投放油質量）達99%以上；親油疏水（吸附油質量/總吸附質量）99%以上；對原油飽和吸附倍數80倍以上（吸附油質量/膨脹石墨質量）膨脹倍數230倍以上；含碳量99%以上。由于膨脹石墨比重極小，傳統吸油時，幾乎完全靜浮于水面，吸油率效果低、達到20倍吸附（交通部JT/T864-2013吸油拖欄標準為6倍以上）的吸油時間約30min。而本專利技術將吸油芯包放入單體外框架，只要算出吸油單體的密度小于水的密度，吸油單體處于漂浮狀態，輕微拖動吸油單體，即可快速提高吸油效率，縮短吸油時間至3~6min。本專利技術所用膨脹石墨裝入采用特種環保40倍EPP材質的隔板分隔成的獨立的儲放單元，具有高效吸油及儲油作用，膨脹石墨外層用具有防水滲油性紡粘無紡布層包裝，形成吸油芯包。多個吸油單體的框體采用扣環可拆卸連接，可依據需要，連接成任意數量的吸油拖欄。吸油單體四角位置均衡安置配重裝置，使每一節吸油單體干舷處于最佳浸油位置，輕微拖動拖欄形成動態吸附，即可快速提高吸油效率。有益效果：1、本專利技術的吸油裝置，通過浮力計算，添加可變的配重裝置，使吸油裝置始終工作在水和油分界面，并采用拖拽繩拖曳，形成動態吸附，提高了吸附速度，實際使用效果遠遠好于現有吸油氈、吸油拖欄等產品，同時具有抗拉伸、抗沖擊及可懸掛的特點。2、多個吸油單體之間可采用扣環連接，可依據需要連接成任意數量的吸油裝置，可輕微拖動，形成動態吸附，快速提高吸油效率，吸油時間縮短為3~6min，吸附潔凈度達95%以上，而同等條件下聚丙烯吸油氈約50%、吸油拖欄更低。具有模塊化、組合式結構本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于海洋油污治理的吸油裝置，其特征在于：包括多個通過扣環（8）相互連接的吸油單體（1），吸油單體（1）包括單體外框架（2）和置于單體外框架（2）中的吸油芯包（3），吸油芯包（3）中盛放有膨脹石墨顆粒，單體外框架（2）最下方的對稱位置設有兩個配重裝置（4），兩個配重裝置（4）的總重量與吸油單體（1）的排水量的比值為1：5~1：10。
【技術特征摘要】
1.用于海洋油污治理的吸油裝置，其特征在于：包括多個通過扣環（8）相互連接的吸油單體（1），吸油單體（1）包括單體外框架（2）和置于單體外框架（2）中的吸油芯包（3），吸油芯包（3）中盛放有膨脹石墨顆粒，單體外框架（2）最下方的對稱位置設有兩個配重裝置（4），兩個配重裝置（4）的總重量與吸油單體（1）的排水量的比值為1：5~1：10，所述的配重裝置（4）由海鹽顆粒和包裹在海鹽顆粒外的聚丙烯絲網袋組成，聚丙烯絲網袋的網孔為20目；所述的配重裝置（4）可在10~20min內完全溶化于海水中。2.根據權利要求1所述的用于海洋油污治理的吸油裝置，其特征在于：單體外框架（2）是由十二根連接桿（7）固定連接而成的方體結構，單體外框架（2）的中部連接有加強筋（9），其中，單體外框架（2）最上方一個面為敞開設置的敞口（10），在敞口（10）四周的連接桿上捆綁有纜繩（11），纜繩（11）上通過鎖扣（12）連接有拖拽繩（13），單體外框架（2）的其余五個面均安裝有聚丙烯發泡板。3.根據權利要求2所述的用于海洋油污治理的吸油裝置，其特征在于：吸油芯包（3）由膨脹石墨顆粒和包裹在膨脹石墨顆粒外的防水滲油性無紡布層（20）組成，單體外框架（2）內部設有多個將其內腔分隔成多個儲放單元（18）的隔板，每個儲放單元（18）中均設有吸油芯包（3）。4.根據權利要求2所述的用于海洋油污治理的吸油裝置，其特征在于：吸油芯包（3）包括框體（21）和包裹在框體（21）外的防水...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫勇，孫娟，沈萬慈，
申請(專利權)人：孫勇，
類型：發明
國別省市：北京;11
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