海上石油在開采和運輸過程中難免發(fā)生泄漏,油膜大面積鋪展,對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。目前的處理方法存在著回收不完全、含水量高、二次污染等諸多缺點。具有超疏水-超親油表面的絲網(wǎng)在油水分離方面表現(xiàn)出良好性能,其原理是根據(jù)油與水在絲網(wǎng)表面浸潤性的極端差異,油可以迅速滲透,而水則不可以鋪展,最終達到油水分離。基于此,為回收海上浮油,本文設(shè)計了一套新型油水分離裝置。該系統(tǒng)主體采用倒圓臺形狀,分油部位采用具有超疏水-超親油性的不銹鋼絲網(wǎng)。設(shè)計完成后,搭建油水分離實驗平臺,對油水分離裝置在靜止水面和波動水面的分油情況展開實驗研究。本文通過采用硫酸銅溶液增加絲網(wǎng)表面粗糙度,而后用硬脂酸進行低表面能修飾,成功制備出超疏水-超親油表面,水滴在改性后絲網(wǎng)上的靜態(tài)接觸角為156.4°,滾動角為4.96°。在油水分離過程中,絲網(wǎng)可以重復(fù)使用多次,耐靜態(tài)水壓和動態(tài)水壓方面也有良好的表現(xiàn)。油在表面張力和重力的共同作用下流進裝置儲油腔中,而水被絲網(wǎng)擋在裝置外面,經(jīng)過檢測,回收的油中不含有水分。仿照船體的穩(wěn)定性校核原理,本文對設(shè)計的油水分離裝置進行校核計算,證明該裝置可以很好的自浮于水面,傾斜0°-15°時仍然會通過自... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的
    1.2 油水分離現(xiàn)狀
        1.2.1 物理法
        1.2.2 化學(xué)法
        1.2.3 生物法
    1.3 特殊浸潤性表面制備現(xiàn)狀
        1.3.1 “oil-removing”型材料
        1.3.2 “water-removing”型
    1.4 本文研究內(nèi)容及意義
第2章 絲網(wǎng)的改性與表征
    2.1 引言
    2.2 絲網(wǎng)改性
        2.2.1 實驗所用材料及試劑
        2.2.2 絲網(wǎng)改性
    2.3 改性絲網(wǎng)材料和結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 EDS和XRD表征分析
        2.3.2 SEM圖片分析
    2.4 絲網(wǎng)改性性能表征
        2.4.1 超疏水表征
        2.4.2 超親油性表征
    2.5 穩(wěn)定性測試
        2.5.1 承受水柱高度
        2.5.2 動壓/液滴彈跳
    2.6 本章小結(jié)
第3章 浮井設(shè)計與實驗系統(tǒng)搭建
    3.1 引言
    3.2 浮井主體設(shè)計
    3.3 浮井穩(wěn)定性校核
    3.4 實驗系統(tǒng)
        3.4.1 模擬海面
        3.4.2 模擬波浪
    3.5 本章小結(jié)
第4章 分油性能與機理解釋
    4.1 引言
    4.2 油水分離實驗
        4.2.1 油水分離實驗工況
        4.2.2 油膜運動示蹤
        4.2.3 分油品質(zhì)
    4.3 分油數(shù)據(jù)分析
    4.4 靜止水面“水環(huán)”現(xiàn)象解釋
    4.5 波動水面破壞“水環(huán)”
    4.6 浮井振蕩
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鹽析-冰凍法預(yù)處理高濃度酚醛樹脂廢水[J]. 秦微,謝陳鑫,王震,錢光磊,李肖琳,趙慧.  環(huán)境工程學(xué)報. 2016(12)
[2]液滴撞擊絲網(wǎng)滲漏影響因素及臨界準則[J]. 何孝天,謝劍,程愉,劉琪,徐進良.  化工學(xué)報. 2016(12)
[3]新型絮凝劑處理大慶油田含聚污水的應(yīng)用研究[J]. 王俊巍.  石油化工應(yīng)用. 2016(06)
[4]稠油采出含聚污水微生物處理研究[J]. 欒海波.  油氣田環(huán)境保護. 2013(01)
[5]微生物技術(shù)在原油預(yù)處理中的應(yīng)用研究[J]. 于娟,周華,郭淑蓮.  現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[6]氣浮技術(shù)處理聚合物驅(qū)含油污水研究[J]. 唐善法,劉芬.  石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報). 2006(04)
[7]從自然到仿生的超疏水納米界面材料[J]. 江雷.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2003(03)
[8]水力旋流分離器在含聚合物污水處理中的試驗研究[J]. 王軍,李太平,胡紀軍.  過濾與分離. 2002(01)

碩士論文
[1]超疏水超親油濾網(wǎng)的制備與應(yīng)用研究[D]. 卜祥瑋.大連理工大學(xué) 2013
[2]破乳—氧化—吸附法處理高濃度乳化含油廢水的研究[D]. 李菊萍.江蘇大學(xué) 2009



本文編號：3207362