超疏水膜油水分离及其应用研究

发布时间：2017-05-25 06:14

  本文关键词：超疏水膜油水分离及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文旨在寻找一种连续、低耗的油水分离方法,即油水混合液经超疏水膜破乳和分离后得到分开的水相和油相。实验采用喷涂—烧结的方法制备超疏水膜。即在微米级多孔不锈钢板基底上,喷涂多层不同配比的PPS-PTFE复合涂层,然后高温塑化。超疏水破乳膜的制备需在喷涂之前通过抽吸的方式在不锈钢板孔道附着PPS-PTFE,并进行烧结。实验测得所制备超疏水膜表面对水的静态接触角为153.8。,滚动角约为10。,而对柴油接触角约为0。故所制备超疏水膜具有超疏水—超亲油特性。通过扫描电镜观察膜表面,发现很多不规则的、分层的微米级的乳突结构,正是这种结构才使表面具有超疏水性能。膜表面孔径为微米级。实验将超疏水膜用于浮油与水混合液的分离实验。结果表明分离效果不仅与初始含油量有关,而且还与油水混合液的流速和分离膜面积有关。在三级分离装置的情况下,即分离膜面积一定时,当流速为10L/h时,在一定的初始含油量范围内,分离后水样含油量都小于20mg/L;而当初始含油量为5g/L时,在一定的流速内,最后水样中油含量也都小于20mg/L。实验又将超疏水破乳膜用于油水乳化液(不含乳化剂)破乳实验,发现经过两块破乳膜板破乳之后水样中乳化油含量比一块破乳板的乳化油含量低。最后,为了模拟工业上的油水分离,又进行组合油水分离实验。将油水混合液搅拌均匀(“水包油”型),通过离心泵输送至破乳和分离装置进行分离。研究发现,随着压力的增加,破乳通量或处理量也随之增加,而最后水样中的油含量先减小后增大。而对于1000mg/L的油水混合液,在70kPa下,分离后最终水样中油含量最小,为31mg/L,此时通量为70L/(m2·h)。
【关键词】：超疏水 含油废水 破乳 浮油 连续分离
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703;TQ051.893
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 1 超疏水和油水分离研究概况11-23
• 1.1 超疏水表面润湿理论11-17
• 1.1.1 理想表面的润湿性11-12
• 1.1.2 非理想表面的润湿性12-15
• 1.1.3 超疏水表面制备方法及其应用15-17
• 1.2 油水分离背景17-23
• 1.2.1 油水废液的来源和危害17-18
• 1.2.2 常见油水分离方法18-20
• 1.2.3 超疏水膜油水分离进展20-21
• 1.2.4 油水乳状液破乳研究进展21-23
• 2 超疏水膜的制备和表征23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 实验部分23-26
• 2.2.1 实验药品和仪器23-24
• 2.2.2 超疏水分离膜的制备24-26
• 2.2.3 超疏水破乳膜的制备26
• 2.3 超疏水膜的表征26-31
• 2.3.1 表面形貌和接触角的测定26-30
• 2.3.2 耐油性和耐水性的测定30-31
• 3 超疏水膜油水分离及破乳研究31-43
• 3.1 分离实验31-38
• 3.1.1 分离过程描述31
• 3.1.2 实验部分31-33
• 3.1.3 水中油含量的测定33-35
• 3.1.4 结果与讨论35-38
• 3.1.5 耐水压的测定38
• 3.2 破乳实验38-42
• 3.2.1 破乳过程描述38-39
• 3.2.2 实验过程39-40
• 3.2.3 水样中乳化油含量的测定40
• 3.2.4 结果与讨论40-42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 超疏水膜油水破乳和分离组合研究43-47
• 4.1 引言43
• 4.2 破乳和分离组合实验43-46
• 4.2.1 实验过程43-44
• 4.2.2 水样中油含量的测定44
• 4.2.3 结果与讨论44-46
• 4.3 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 附录A 主要符号的意义和单位52-53
• 致谢53-54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 郭树虎;于志家;罗明宝;孙晓哲;;超疏水表面润湿理论研究进展[J];材料导报;2012年05期

2 康万利;孙春柳;;油田乳状液破乳方法研究进展[J];管道技术与设备;2006年02期

3 陈文征;张贵才;尹海峰;;波纹板聚结油水分离技术研究进展[J];石油矿场机械;2007年05期

4 王帅波;尹衍升;刘涛;滕少磊;;超疏水膜改性Fe_3Al在海水中的腐蚀行为[J];中国腐蚀与防护学报;2009年02期

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本文编号：392863