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SUPARATOR油水分离系统在汽车涂装线中的应用
1
作者 姚宇 饶正伟 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期52-57,共6页
着重介绍了国际最新的SUPARATOR油水分离器的工作原理、设备特点及功能,以及与之相配套使用的活性剂的作用原理及其重要性;并结合国外某知名汽车公司的SUPARATOR设备的应用实绩进行了对比与分析。结果表明SUPARATOR油水分离设备其具有... 着重介绍了国际最新的SUPARATOR油水分离器的工作原理、设备特点及功能,以及与之相配套使用的活性剂的作用原理及其重要性;并结合国外某知名汽车公司的SUPARATOR设备的应用实绩进行了对比与分析。结果表明SUPARATOR油水分离设备其具有节能减排、绿色环保的特点。 展开更多
关键词 suparator油水分离 预处理 活性剂
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螺旋分离器进液结构对油水两相螺旋流场的影响
2
作者 徐保蕊 贾耀崇 +3 位作者 张晓光 赵立新 蒋明虎 赵珊珊 《化学工程》 北大核心 2025年第8期64-70,76,共8页
螺旋分离器进液结构具有减缓入口流体冲击流场和增强离散相聚结效果的双重作用。为研究不同进液结构对螺旋分离器的影响,采用数值模拟方法对比分析5种进液方式和8种稳流结构下螺旋分离器内的速度场、压降场以及相体积分数分布特点。结... 螺旋分离器进液结构具有减缓入口流体冲击流场和增强离散相聚结效果的双重作用。为研究不同进液结构对螺旋分离器的影响,采用数值模拟方法对比分析5种进液方式和8种稳流结构下螺旋分离器内的速度场、压降场以及相体积分数分布特点。结果表明:在入口管段各进液结构对其速度场影响明显,在螺旋管段之后速度场分布趋于相同,速度场变化规律基本一致;切向和侧向进液结构的压降相对较高,在螺旋管段之后压降趋于稳定;各进液方式分离器的分离效率稳定,变化率在2%之内;随着稳流结构高度的增加,分离器内压降有增大趋势;在稳流结构高度与主直径相等时,分离器的分离效果最好。通过对比分析,在长螺旋流道导流后,入口管段的结构形式对螺旋管段和出口管段的速度场分布、压降、分离效率影响较小,体现出入口结构形式多样化的特点,该特点对螺旋分离器未来实际应用中适应各种复杂工作环境和井下等特殊工作空间条件是非常有利的。 展开更多
关键词 螺旋分离器 进液结构 油水分离 螺旋流场 数值模拟
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井下含气对油水分离管柱流场特性及性能影响
3
作者 蒋明虎 汪帆 +3 位作者 邢雷 赵立新 李新亚 陈丁玮 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3361-3372,共12页
同井注采技术是实现高含水油田经济开采的有效途径,但含气条件对井下油水分离的不利影响成为限制同井注采技术规模化应用的主要问题之一。以双泵抽吸式油水分离管柱为研究对象,采用数值模拟、PIV流场测试及高速摄像实验研究方法,开展不... 同井注采技术是实现高含水油田经济开采的有效途径,但含气条件对井下油水分离的不利影响成为限制同井注采技术规模化应用的主要问题之一。以双泵抽吸式油水分离管柱为研究对象,采用数值模拟、PIV流场测试及高速摄像实验研究方法,开展不同含气量下油水分离管柱的流场特性及分离性能研究。结果表明,含气量的增加会导致旋流器溢流管内轴向速度降低,旋流腔内切向速度最大值由2.98 m/s降低为2.88 m/s;此外,气相会扩大旋流器内低压区范围,致使旋流器内压力水平下降;并且,气相会加剧流场湍流现象,采出段内湍流动能最大值由0.21 J/kg增加到0.32 J/kg;随着含气量的增大,油相分离效率降幅加快,在研究范围内最大下降了14.43%。数值模拟结果与实验结果呈现较好的一致性。 展开更多
关键词 水力旋流器 油水分离 同井注采 分离性能 流场分析
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表面活性剂抑制不同油水分离体系内甲烷水合物生成的热力学影响研究
4
作者 付娟 卢思 +4 位作者 刘世君 万丽华 吴能友 黄丽 苏秋成 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第3期181-188,共8页
在天然气水合物开采过程中,水合物分解产生的甲烷以及储层内原位游离气,在合适的低温和高压条件下易重新形成水合物,导致泥水分界线附近高压井筒或管道的堵塞,从而带来安全隐患。为了避免这种情况的发生,使用表面活性剂作为水合物抑制剂... 在天然气水合物开采过程中,水合物分解产生的甲烷以及储层内原位游离气,在合适的低温和高压条件下易重新形成水合物,导致泥水分界线附近高压井筒或管道的堵塞,从而带来安全隐患。为了避免这种情况的发生,使用表面活性剂作为水合物抑制剂,以有效防止水合物的再生成。本文利用高压微量热仪研究了低剂量阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)对不同油水分离体系中甲烷水合物生成与分解过程的影响。研究选用了四丁基甲基乙醚(TBME)-H_(2)O、甲基环己烷(MCH)-H_(2)O、环戊烷(CP)-H_(2)O体系及对比实验纯水。实验结果表明,低剂量表面活性剂对纯水中甲烷水合物的生成量影响较小,但对水合物结构有一定影响,更倾向于只生成I型甲烷水合物。然而,在TBME-H_(2)O、MCH-H_(2)O、CP-H_(2)O油水分离体系内,低剂量表面活性剂对甲烷水合物及甲烷混合水合物的生成与分解过程具有显著的抑制作用。表面活性剂减小了甲烷在油相中的溶解度,大幅度降低了水合物的生成量,使得TBME、MCH体系易生成纯甲烷水合物,CP体系生成结构更为复杂的混合型水合物。此外,表面活性剂的抗团聚性使得大分子不容易进入笼型,从而不容易形成H型水合物。研究结果对理解低剂量阳离子表面活性剂在油水分离体系中的不同作用机制具有重要意义。 展开更多
关键词 表面活性剂 油水分离体系 甲烷水合物抑制 热力学研究 结构
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中心过轴式油水分离水力旋流器性能分析
5
作者 李巍巍 邢雷 +4 位作者 蔡萌 蒋明虎 马志权 郭炳乾 关帅 《石油机械》 北大核心 2025年第4期64-70,共7页
同井注采技术在井下对高含水采出液进行油水分离,而水力旋流器是同井注采技术高效运行的关键设备。为进一步提高井下油水分离水力旋流器的分离性能,结合旋流分离原理与3D打印技术,提出了中心过轴式油水分离水力旋流器。通过数值模拟方... 同井注采技术在井下对高含水采出液进行油水分离,而水力旋流器是同井注采技术高效运行的关键设备。为进一步提高井下油水分离水力旋流器的分离性能,结合旋流分离原理与3D打印技术,提出了中心过轴式油水分离水力旋流器。通过数值模拟方法结合试验研究,系统地对不同操作参数下旋流器内的流场分布特性和油水分离效率进行了分析,包括不同油滴粒径、入口速度及分流比。研究结果表明:当含油体积分数为4%,油滴粒径为0.7 mm,入口进液速度为6.33 m/s,分流比为30%时,旋流器的分离效率达到最大。在上述工况下,旋流器模拟与试验的分离效率分别达到98.8%和98.0%。数值模拟与试验在油核位置和分离效率方面呈现出良好的一致性,验证了中心过轴式油水分离水力旋流器结构的可行性。研究结果可为井下油水高效分离设备的研发及应用提供一定参考。 展开更多
关键词 油水分离 旋流器 油滴粒径 入口速度 分流比 分离性能
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生物基2D/3D油水分离材料研究进展
6
作者 苏洋 秦利明 +1 位作者 陈业红 吴朝军 《中国造纸》 北大核心 2025年第2期168-182,共15页
当前由于漏油事故以及工业油性废水污染,对环境以及人类健康造成严重危害,采取有效措施完成高效油水分离具有重要意义。相较于传统的机械法、过滤法带来的高能耗、不可回收性等问题,纤维素、壳聚糖等生物基油水分离材料凭借生物降解性... 当前由于漏油事故以及工业油性废水污染,对环境以及人类健康造成严重危害,采取有效措施完成高效油水分离具有重要意义。相较于传统的机械法、过滤法带来的高能耗、不可回收性等问题,纤维素、壳聚糖等生物基油水分离材料凭借生物降解性、生物相容性和原材料丰富等独特优势受到诸多学者青睐。本文依据2D、3D生物基油水分离材料的制备方式不同,总结了近几年中通过浸涂、抽滤、静电纺丝等制备2D生物基油水分离材料的常见策略,并且分析了其对表面微纳米结构和表面能的调控机制。总结了定向冷冻、气泡法、溶液反应法等制备3D生物基油水分离材料方法带来的优势和缺陷。同时对各种材料及其制备方法和实际应用场景进行对比分析。最后讨论了生物基油水分离材料在合成和实际应用中存在的问题,并对未来更低碳环保、更高效分离、更强机械性能的生物基油水分离材料等挑战进行了展望。 展开更多
关键词 纸张 油水分离 生物质 纳米材料 界面
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疏水改性聚酯纤维织物的自清洁作用及油水分离性能
7
作者 付江 孙姣霞 +4 位作者 付俊杰 朱敏 宋品学 周怡宁 樊建新 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3121-3131,共11页
各行各业产生的含油废水严重威胁水生环境和人类健康,同时合成聚酯纤维的广泛使用,产生了大量的废弃纤维,其造成的环境污染也不容忽视。为了开发再利用废弃纤维织物,采用简单的浸渍法,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)和纳米二氧化钛(TiO_(2))有... 各行各业产生的含油废水严重威胁水生环境和人类健康,同时合成聚酯纤维的广泛使用,产生了大量的废弃纤维,其造成的环境污染也不容忽视。为了开发再利用废弃纤维织物,采用简单的浸渍法,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)和纳米二氧化钛(TiO_(2))有效负载在聚酯(PET)纤维织物的表面,制备了疏水改性的PET纤维织物,并将其用于油水混合物的分离,达到了以废治废的目的。本研究采用扫描电镜、接触角测试仪、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对疏水改性PET织物进行了理化性质表征,进一步测试了疏水改性PET织物的防污性能、化学稳定性和油水分离性能。结果表明:改性后PDMS和TiO_(2)纳米颗粒成功负载在PET纤维织物表面,其水接触角可达142°,具有防污自清洁性能以及良好的化学稳定性。此外,用体积比为1∶1的氯仿和水的混合物进行分离时,其分离效率可达98.3%,通量可达(16997.27±1499.46)L/(m^(2)·h),并且经过10次重复分离后,分离效率仍能达到95.7%以上,通量仍可稳定在(16551.41±1725.66)L/(m^(2)·h)以上。综上所述,该疏水PET纤维织物具有良好的自清洁作用、较高的通量以及良好的油水分离性能,为废弃纤维织物的再生利用提供了新的思路。 展开更多
关键词 聚酯纤维织物 油水分离 疏水 聚二甲基硅氧烷 纳米二氧化钛
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超亲水超疏油导电碳膜的制备及其油水分离性能
8
作者 赵冀宁 刘子豪 +3 位作者 赵智龙 魏伟 吴静 张朝晖 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
为了改善膜分离工艺在用于含油废水处理过程中通量低、连续运行稳定性差的难题,采用“静电纺—预氧化—碳化”工艺制备超亲水、水下超疏油的纳米纤维导电碳膜,并研究该导电碳膜的油水分离性能。结果表明:导电碳膜做阴极,在-50 V/cm电压... 为了改善膜分离工艺在用于含油废水处理过程中通量低、连续运行稳定性差的难题,采用“静电纺—预氧化—碳化”工艺制备超亲水、水下超疏油的纳米纤维导电碳膜,并研究该导电碳膜的油水分离性能。结果表明:导电碳膜做阴极,在-50 V/cm电压下过滤正己烷、大豆油和二氯甲烷3种油水乳液时,膜通量显著提高,分别比不加电时提高了57.6%、94.3%和53.4%;而且,膜通量衰减得到明显抑制,10周期连续过滤后,膜比通量衰减幅度比不加电时分别降低了9.2%、26%和16%。此外,与不加电时相比,导电碳膜对3种油水乳液的分离效率虽然只是略有提高,但分离效率的稳定性却显著增强,连续10周期过滤后,导电膜的油水分离效率始终稳定在99%左右。导电膜过滤工艺的产水效率和运行稳定性都比传统膜过滤工艺显著提高。 展开更多
关键词 油水分离 导电碳膜 膜污染 含油废水 超亲水超疏油
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基于响应面法的小型井下油水分离器操作参数优化
9
作者 曹砚锋 邱浩 +4 位作者 文敏 王通 赵军伟 邹明华 潘豪 《石油机械》 北大核心 2025年第5期125-132,共8页
油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比... 油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比3种操作参数与分离效率及压降之间的数学关系,分析了油相密度、处理量和分流比对分离效率和压降的单独影响,探讨了它们之间的交互影响关系,确定了最佳的操作参数组合形式,并对响应模型进行了验证。研究结果表明:方差分析与显著性检验显示模型的线性回归决定系数R~2分别为0.9729、0.9911,表明响应模型的相关性较好;当油相密度为800 kg/m^(3)、来液处理量为1.413 m^(3)/h及分流比为39.419%时,分离效果最优;优化后分离器分离效率由初始操作参数的79.56%提升至96.37%;操作参数优化后的分离器底流附近油相体积分数明显降低,溢流附近(油相出口)的含油体积分数提升了5个百分点。所得结果和研究方法可为井下油水分离器的结构再优化及现场应用提供指导。 展开更多
关键词 油水分离器 响应面法 操作参数 结构优化 分离效率 数值模拟
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超亲水水下超疏油复合不锈钢网的制备及在油水分离中的应用
10
作者 付沅峰 范振忠 +2 位作者 臧鑫 仝其雷 刘金刚 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3659-3670,共12页
采用聚多巴胺(PDA)涂覆策略,将聚乙烯醇(PVA)与戊二醛(GA)反应后形成的交联网格结构与凹凸棒石(APT)、二氧化钛纳米颗粒(TiO_(2))共混后,黏附在不锈钢网表面。成功制备了超亲水/水下超疏油PTAS复合网膜。通过优选反应条件,对不锈钢网的... 采用聚多巴胺(PDA)涂覆策略,将聚乙烯醇(PVA)与戊二醛(GA)反应后形成的交联网格结构与凹凸棒石(APT)、二氧化钛纳米颗粒(TiO_(2))共混后,黏附在不锈钢网表面。成功制备了超亲水/水下超疏油PTAS复合网膜。通过优选反应条件,对不锈钢网的表面润湿性进行了优化。采用FTIR、XRD、SEM表征了网膜表面的官能团、化学结构及微观形貌,评价了其润湿性、化学稳定性、油水分离性能、重复利用性及抗油污性能。结果显示:当聚多巴胺溶液浸泡时间为12h,聚乙烯醇浓度为0.03g/mL,凹凸棒石粉加量为0.02g/mL,二氧化钛纳米颗粒加量为0.01g/mL时,PTAS网在空气中水相接触角为0°,水下正己烷、二氯甲烷、汽油、煤油、柴油的接触角均大于154°,具有优秀的热稳定性及化学稳定性,对5种油水混合物的分离效率均高于99%,通量最高可达21156L/(m^(2)·h)。经过20次循环实验后,分离效率仍高于97.2%,通量衰减小于10%,表现出优秀的重复利用性。从化学反应与物理受力的角度,结合改进的Young’s、Cassie方程和Young-Laplace方程,分析了PTAS复合不锈钢网的抗油污性能、润湿改性和油水分离的机理。 展开更多
关键词 特殊润湿性 油水分离 膜 毛细管力 重复利用性
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糠醛渣纤维素气凝胶的制备及其油水分离性能研究
11
作者 赵美箐 朱春山 +3 位作者 孙万鹏 张宾朋 张妙楠 黄帅 《现代化工》 北大核心 2025年第S1期321-325,330,共6页
以糠醛渣中提取的纤维素(Cel)为原料,与聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)混合,采用冻融法和Ca^(2+)交联法,冷冻干燥得到Cel/PVA/SA气凝胶,进一步用甲基三氯硅烷(MTCS)疏水改性得到Cel/PVA/SA@MTCS材料。Cel/PVA/SA@MTCS材料的密度为0.035 g/... 以糠醛渣中提取的纤维素(Cel)为原料,与聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)混合,采用冻融法和Ca^(2+)交联法,冷冻干燥得到Cel/PVA/SA气凝胶,进一步用甲基三氯硅烷(MTCS)疏水改性得到Cel/PVA/SA@MTCS材料。Cel/PVA/SA@MTCS材料的密度为0.035 g/cm^(3),孔隙率高达97.1%,与水的接触角可达154.5°。该材料对各种油和有机溶剂的吸收量达到36~65 g/g;经过10次循环使用后,对大豆油和真空泵油的吸油量分别为最初吸油量的79%、74%,并且在1000 r/min转速下离心10 min后,其对大豆油和真空泵油的保油率分别达到76%、80%。该材料优异的吸油性能、良好的油水分离效果和漂浮性,为开发高性能、低成本、可循环利用的油水分离材料提供了一种极富潜力的新路线。 展开更多
关键词 糠醛渣 纤维素 气凝胶 疏水改性 油水分离
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超疏水Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF泡沫的制备及其油水分离性能研究
12
作者 戴先芝 黄浩然 +2 位作者 谢红霞 陈思谕 赵春霞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期277-280,共4页
采用共沉淀法在三聚氰胺泡沫(MF)骨架上原位生长四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米颗粒,以构筑粗糙界面;再通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其低表面能修饰,制备出具有磁性响应的超疏水Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF泡沫。结果表明:Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF水... 采用共沉淀法在三聚氰胺泡沫(MF)骨架上原位生长四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米颗粒,以构筑粗糙界面;再通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其低表面能修饰,制备出具有磁性响应的超疏水Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF泡沫。结果表明:Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF水静态接触角高达152.0°,饱和吸油量达51.9g/g。Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF可通过重力过滤实现油水混合物分离,且可通过外加磁场驱动吸收水上浮油。采用简单、环保方法制备的超疏水Fe_(3)O_(4)/PDMS@MF泡沫在油水分离领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 四氧化三铁 聚二甲基硅氧烷 超疏水 三聚氰胺泡沫 油水分离
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硬脂酸改性铜基金属有机框架及油水分离性能评价
13
作者 付沅峰 范振忠 +3 位作者 刘庆旺 仝其雷 才力 张雪松 《精细化工》 北大核心 2025年第2期345-353,共9页
为提升铜基金属有机框架(HKUST-1)材料的水稳定性,用于油水混合物中选择性吸附有机溶剂或油相,以硬脂酸(SA)为改性剂对HKUST-1进行疏水改性,制备了疏水/亲油HKUST-1@SA。采用FTIR、XRD、SEM、TGA和接触角测量仪对改性前后样品进行了表征... 为提升铜基金属有机框架(HKUST-1)材料的水稳定性,用于油水混合物中选择性吸附有机溶剂或油相,以硬脂酸(SA)为改性剂对HKUST-1进行疏水改性,制备了疏水/亲油HKUST-1@SA。采用FTIR、XRD、SEM、TGA和接触角测量仪对改性前后样品进行了表征,通过油水分离、吸油性能和循环利用实验,对HKUST-1@SA的选择性吸附油相性能进行了测试,并从分子角度对疏水改性及油水分离的机理进行了推测。结果表明,HKUST-1与质量分数1.5%的硬脂酸-乙醇溶液在90℃下反应2 h,得到的HKUST-1@SA表面水接触角为135.0°,油接触角为0°;HKUST-1@SA在300℃下水接触角保持在120.4°,暴露在水环境中14 d后晶体结构及润湿性未发生明显变化,表现出一定的热稳定性及水稳定性;HKUST-1@SA对原油、汽油、煤油、柴油及正己烷的吸附量分别为5.54、8.11、7.68、7.22、8.32 g/g。经250℃处理可去除HKUST-1@SA内部的吸附残余轻质油(汽油、正己烷)。重复20次吸附-解吸后,正己烷的吸附量减小10.2%,表明HKUST-1@SA具有循环利用性。硬脂酸提供的长碳链烷基显著提升了HKUST-1@SA的水稳定性,使其可以选择性吸附水相中的微小油滴。 展开更多
关键词 金属有机框架 水稳定性 润湿反转 油水分离 吸油能力 功能材料
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增强型聚丙烯中空纤维膜制备及其油水分离性能
14
作者 林伟嘉 冀大伟 +3 位作者 田徐泳 王春蕾 薛昊龙 肖长发 《纺织学报》 北大核心 2025年第4期38-46,共9页
为有效从油水混合物及乳液中分离油或水,以聚丙烯(PP)为成膜聚合物,大豆油为稀释剂,二氧化硅(SiO_(2))和二维片层结构石墨烯(GE)为疏水添加剂,采用编织管增强/热致相分离(TIPS)联用法制备了增强型疏水PP中空纤维膜。通过改变GE添加量研... 为有效从油水混合物及乳液中分离油或水,以聚丙烯(PP)为成膜聚合物,大豆油为稀释剂,二氧化硅(SiO_(2))和二维片层结构石墨烯(GE)为疏水添加剂,采用编织管增强/热致相分离(TIPS)联用法制备了增强型疏水PP中空纤维膜。通过改变GE添加量研究了其对膜形貌、疏水性能、渗透及分离性能等的影响。结果表明:随着GE质量分数的提高,膜的孔隙率、平均孔径和油通量呈现先增大后减小的趋势;膜表面疏水性、亲油性和爆破强度随GE添加量的增加而提高;当GE质量分数为0.5%时,膜的水接触角达132.4°,平均孔径为0.16μm,断裂强度达159 MPa,对煤油包水、大豆油包水、正己烷包水3种乳液的分离效率分别为98.9%、98.4%、98.6%,对应的通量为34.8、29.6、52.3 L/(m^(2)·h)。 展开更多
关键词 热致相分离 聚丙烯 石墨烯 增强型中空纤维膜 油水分离
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海藻酸钠/二氧化钛复合多孔材料的制备及油水分离应用
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作者 李佩燚 孙波龙 +5 位作者 刘瑞岩 周歆尧 刘瑞林 胡园园 徐功涛 李新平 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3053-3061,共9页
伴随着工业化的快速发展,环境污染问题日渐突出,含油污水因其来源广、处理量大、处理困难而备受关注。由于其来源广泛、组分复杂,给生态环境和人体健康造成了很大的威胁。针对这类含油废水,传统的处理方法存在材料不可回收、耗能高、易... 伴随着工业化的快速发展,环境污染问题日渐突出,含油污水因其来源广、处理量大、处理困难而备受关注。由于其来源广泛、组分复杂,给生态环境和人体健康造成了很大的威胁。针对这类含油废水,传统的处理方法存在材料不可回收、耗能高、易造成二次污染等缺点。针对上述问题,开发高效、便捷且绿色环保的油水分离材料成为了油水分离领域的一个重点研究方向。受自然界超浸润现象的启发,以海藻酸钠(SA)为基材,加入二氧化钛(TiO_(2))纳米颗粒为异质增强体,通过定向冷冻/冷冻干燥和离子交联的方法制备出了SA/TiO_(2)(ST)复合多孔材料。分析了ST复合多孔材料的物理特性、化学特性和微观形貌及其在油水分离中的应用效果。TiO_(2)纳米颗粒的添加,在ST多孔材料表面构筑出微纳米粗糙结构,可以形成固相-水相的复合拒油层;减小了油与ST复合多孔材料的接触面积。ST复合多孔材料对不同油类的油水分离效率达到99.6%以上,且在任何环境下都保持高效并可重复利用,在油水分离领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 海藻酸钠 二氧化钛 多孔材料 复合材料 油水分离
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基于油料植物亲疏水结构的油水分离结构设计
16
作者 洪嘉驹 詹夏华 +1 位作者 孙铎 张洪朋 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期231-237,共7页
【目的】石油化工产品在生产、运输和使用的过程中易发生泄漏,对海洋环境、海洋生物资源和滨海城市环境造成严重危害。因此,需要优化油水分离技术,以便回收海上溢油并净化海洋环境,这对海洋油污控制等方面具有重要应用价值。吸附法作为... 【目的】石油化工产品在生产、运输和使用的过程中易发生泄漏,对海洋环境、海洋生物资源和滨海城市环境造成严重危害。因此,需要优化油水分离技术,以便回收海上溢油并净化海洋环境,这对海洋油污控制等方面具有重要应用价值。吸附法作为一种发展前景较好的油水分离技术,较为适合海上溢油的处理,且其处理污染的能力与吸附材料和吸附结构有关。目前对吸附法的研究大多集中于材料优化领域,而针对吸附结构改进方面的研究较少。为了优化吸附法油水分离技术,结合仿生学从结构层面为吸附法提供了可行性优化方案,为该领域研究提供思路参考。【方法】针对传统由单一吸油材料组成的吸附结构进行优化,基于仿生工程提出了一种新型吸附结构。首先分析了水生植物茎部的稀疏多孔特性,选用类似的多孔材料泡沫铜作为吸附结构的主要材料。而后分析了油料作物内部维管结构具有更高油水分离能力的理论原因:油通道与水通道并行排布的结构产生了马兰戈尼效应,使得油水之间形成拉力。基于此设计了相应层状结构,提出了由亲油疏水材料和亲水疏油材料交错叠加形成的新型油水分离结构。将泡沫铜浸入过硫酸钾与氢氧化钾混合液中制备亲水疏油材料。将泡沫铜浸入正己烷与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合液中制备亲油疏水材料。通过实验对比新型组合叠加吸附结构与传统单一吸油结构的吸附能力。将两种吸附结构分别置于等体积的1%、5%和10%(体积分数)乳化油水混合物与未乳化油水混合物中,测定相同时间内两种结构的油液吸附量。【结果】在大多数条件下新型结构的吸附速率和吸油量均高于传统单一吸附结构。【结论】证明了亲油疏水层和亲水疏油层交错叠加的吸附结构方案的可行性,亲水层的加入可有效提高吸附结构的吸油能力。因此,研究结果可从结构方面为油水分离技术的优化提供思路与技术指导。 展开更多
关键词 溢油清理 吸附结构 仿生工程 油水分离 泡沫铜 吸附能力 维管束 油料植物
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纤维素酶刻蚀法辅助制备超疏水材料及其油水分离应用
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作者 刘海峰 刘伟鹏 +3 位作者 禹筱元 肖勇 王伟贤 曾晖 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期264-271,共8页
以棉织物为主要材料,十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为低表面能物质,采用纤维素酶刻蚀法和浸涂法制备出了超疏水棉织物。制备的超疏水棉织物具有良好的超疏水性(接触角154.4°)、耐洗涤性和抗污性,以该材料作为分离膜的油水分离装置... 以棉织物为主要材料,十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为低表面能物质,采用纤维素酶刻蚀法和浸涂法制备出了超疏水棉织物。制备的超疏水棉织物具有良好的超疏水性(接触角154.4°)、耐洗涤性和抗污性,以该材料作为分离膜的油水分离装置实现了多种油水混合物的高效分离,并且具有良好的重复使用性,对四氯化碳-水、正十六烷-水混合液重复工作循环25次后的分离效率仍能达到95%以上。该实验方法对环境友好、安全性高、成本低,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 超疏水 纤维素酶 十六烷基三甲氧基硅烷 棉织物 油水分离
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碳基复合材料在油水分离领域的研究进展
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作者 韩少勋 张楠 +2 位作者 殷承玉 田琳 陈培鑫 《工业水处理》 北大核心 2025年第6期127-137,共11页
海上石油泄漏和工业含油废水严重威胁着水生环境和人类健康,因此对含油废水的治理已成为一个广泛关注的热点。碳基复合材料因其独特的物理化学性质,在油水分离领域展现出广阔的应用前景。综述了近年来碳基复合材料在油水分离领域的研究... 海上石油泄漏和工业含油废水严重威胁着水生环境和人类健康,因此对含油废水的治理已成为一个广泛关注的热点。碳基复合材料因其独特的物理化学性质,在油水分离领域展现出广阔的应用前景。综述了近年来碳基复合材料在油水分离领域的研究进展,首先从表面润湿性的角度阐述了油水分离的理论基础,之后分类评述了不同类型碳基复合材料,如石墨基复合材料、碳纳米管复合材料、碳基气凝胶等在油水分离领域的应用可行性以及改性方式。最后,展望了碳基复合材料在油水分离领域的发展方向,提出未来应侧重于开发具有可切换润湿性以同时吸附多种污染物组分的碳基材料,耐极端环境的高稳定性碳基材料,以及具有自清洁、自修复等特殊功能的碳基材料。 展开更多
关键词 碳基复合材料 油水分离 石墨基 碳纳米管 碳气凝胶 特殊润湿性
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纤维素/甲基三甲氧基硅烷气凝胶的制备及其油水分离效能
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作者 王薇 高建南 +3 位作者 裴笑涵 陆鑫 孙银银 吴建兵 《纺织学报》 北大核心 2025年第5期135-142,共8页
为解决油脂和颜色物质的水污染问题,以纤维素纳米纤维(CNF)为基材料,低给量的疏水组分甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为改性剂,采用冷冻干燥方法成功制备出低成本高性能疏水亲油型纤维素纳米纤维气凝胶(CNF-Xs)。表征了CNF-Xs气凝胶的油水分离... 为解决油脂和颜色物质的水污染问题,以纤维素纳米纤维(CNF)为基材料,低给量的疏水组分甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为改性剂,采用冷冻干燥方法成功制备出低成本高性能疏水亲油型纤维素纳米纤维气凝胶(CNF-Xs)。表征了CNF-Xs气凝胶的油水分离性能和力学性能,探讨了MTMS的添加量与气凝胶微观形貌、化学结构、压缩性能、油水分离效能的关系。结果表明:纤维素纳米纤维气凝胶具有微纳米纤维组成的三维网络骨架,并呈现出有序排列的层状结构和多孔胞腔构造,其赋予气凝胶超低密度(0.08 g/cm^(3))和优越的结构稳定性;在80%的应变下仍可恢复形变,具有良好的压缩性能;对油红染色的正己烷吸收能力达到39.41 g/g,10次循环使用后仍能保持98%的超高过滤效率;此外,MTMS的硅氧烷网络结构赋予CNF-Xs气凝胶优异的疏水性,在低给量的情况(CNF与MTMS的量比为1∶3)下,CNF-Xs气凝胶的水接触角可达133°。所设计的CNF气凝胶材料在高效吸附油脂的同时又可去除油性颜色物质,优于多数报道的吸附材料,有望实现纺织印染和油污染废水处理绿色清洁生产技术的快速发展。 展开更多
关键词 纤维素纳米纤维 气凝胶 甲基三甲氧基硅烷 疏水改性 油水分离性能 废水处理
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Janus SiO_(2)纤维气凝胶的制备及其油水分离性能研究
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作者 李宁 陈自娇 +3 位作者 杨蓉 陈炳学 田虎楠 孟海涛 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期375-381,387,共8页
Janus材料因其独特的不对称润湿性在油/水分离领域具有很大的应用潜力。以正硅酸乙酯为硅源,采用静电纺丝法制得SiO_(2)纤维膜,并分别以硅烷偶联剂KH590/(3-氨丙基)三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷作为交联剂对SiO_(2)气溶胶进行改性形... Janus材料因其独特的不对称润湿性在油/水分离领域具有很大的应用潜力。以正硅酸乙酯为硅源,采用静电纺丝法制得SiO_(2)纤维膜,并分别以硅烷偶联剂KH590/(3-氨丙基)三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷作为交联剂对SiO_(2)气溶胶进行改性形成凝胶亲/疏水层溶胶混合液,再通过溶胶-凝胶法和自定义的“固+液→液→固”组装策略制备Janus SiO_(2)纳米纤维气凝胶。结果表明:气凝胶对重/轻油混合液的饱和吸附量可达自重的36倍,重油循环12次后的油/水分离效率为96.6%,油通量为2071L/(m^(2)·h),轻油循环10次后的分离效率仍能达到99.4%,水通量为430L/(m^(2)·h)。制备的气凝胶具有良好的渗透性和可回收性,在废水高效净化方面具有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 Janus SiO_(2)纤维气凝胶 组装策略 油水分离 静电纺丝法 溶胶-凝胶法
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