石油工業開采、煉制、貯存、運輸過程都不可避免產生大量油水混合物,從環境角度和能源利用角度都要求對油水混合物進行有效的分離。膜法油水分離的特點在于:
可根據混合體系性質合理選擇不同孔徑、材料的多孔膜,分離過程無相變發生。
無需藥劑的投加,避免二次污染的產生。
操作成本低,能耗少。
分離效率高。氮化物陶瓷膜作為一種非常穩定的高強度材料,應用于油水分離過程可以有更長的使用壽命。將陶瓷膜引入油水分離領域將會獲得更好的效益。
氮化物陶瓷膜的制備
相轉化流延工藝是一種新穎的陶瓷膜成型技術,此方法可以制備出強度高、通量好的非對稱陶瓷膜。本實驗室使用此方法制備陶瓷膜多年,通過調節制備過程中的實驗條件(漿料固含量、粉體顆粒大小、燒結溫度等),可以調控陶瓷膜產品的性能,針對不同顆粒度的油水混合物,選用不同孔徑的陶瓷膜。
含油廢水的處理
廢水處理是一種保護環境的必要工藝,含油廢水中的油處于乳化狀態,油顆粒較小,分析其中油顆粒的大小,然后選擇適用孔徑的陶瓷膜材料進行分離。
油的回收
油田中經過重力法分離后的廢水中,仍然含有大約3-5%的油,這部分油處于分散態或者乳化態,使用疏水陶瓷膜,可以將其中的大部分分散油重新回收,降低環境污染的同時可以提高油的產率。
含水油的提純
油的提純時提高其能效的一種方法,陶瓷膜分離法可以將含水油中的一些水滴分離出去,提高油的純度。
陶瓷膜組件的原位組裝
陶瓷膜的應用需要把陶瓷膜組裝成膜組件,而由于陶瓷的特性,要提高使用壽命,通過改進成型工藝,能夠原位組裝成膜組件。
陶瓷膜材料具有很好的化學穩定性和熱穩定性,可以抵抗苛刻的化學環境,其中的氮化物陶瓷是陶瓷材料的佼佼者,具有更好機械強度和化學穩定性。在應用于油水分離中可以具有更長的使用壽命。本項目組從事氮化物陶瓷膜制備多年,可以熟練調控其孔徑條件,應用于不同顆粒度的油水混合物。
本項目創新性地制備了非常穩定的無機疏水陶瓷膜,性能優異,可以進行油的回收和提純。