吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器及实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器及实验装置。所述吸附器包括吸附管，吸附管的轴线沿竖直方向设置，吸附管内自下而上依次设置有下弹簧、下隔离板、上弹簧和上隔离板，下隔离板与上隔离板之间能容置吸附材料颗粒，且下隔离板和上隔离板均能阻止所述吸附材料颗粒穿过，下隔离板和上隔离板均能够沿吸附管的轴向往复移动，液体能够从吸附管的底部进入吸附管中后再从吸附管的顶部排出。所述实验装置包括依次连接的吸附器、泵和油水搅拌乳化罐。本实用新型的吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器和实验装置，能够评估吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力。
【专利说明】
吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器及实验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种评价吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油性能的装置，特别是一种吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的吸附器和实验装置。
【背景技术】
[0002]溢油是最具破坏性的生态事故之一，会导致严重的生态灾难和经济损失，是石油行业事故防范和应急工作的重点。
[0003]随着近年来河流溢油事故频发，河流溢油已成为所面临最为严峻的溢油风险之一。但在河流溢油应急处置方面，由于河流水体特性和地理环境因素对溢油应急工作制约很大，围控、收油、吸附战术实施难度很大，存在很多薄弱环节，目前尚无有效可操作的技术手段。
[0004]溢油水体的不断扰动会打散水面浮油，形成局部微量油膜，溢油吸附材料在吸油后也会不断缓慢释放微量浮油。目前，我国大部分在役溢油应急产品仅对有一定厚度的水面浮油有效，微量油处理相当困难，技术方法匮乏。另外，在平流控油实战中也发现扰流状态下的微量油水混合物透过截流坝填充物流向下游的现象，这对河流水体水质影响很大，且尚无有效的处理手段。微量浮油流至平静水面后形成极薄的彩色油膜，可能引起社会公众的高度关注。因此，迫切需要开展溢油吸附材料对水体微量油过滤吸附效果的研究，筛选吸附效果最好的吸附材料作为溢油应急储备物资，但由于缺乏评价溢油吸附材料吸附性能的实验设备，导致实验无法开展。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中缺乏评价溢油吸附材料吸附性能的实验设备的问题，本实用新型提出了一种吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的吸附器和实验装置，能够评估吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力，开展颗粒状吸附材料对不同条件下微量油过滤吸附效果的实验。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器，包括吸附管，吸附管的轴线沿竖直方向设置，吸附管内自下而上依次设置有下弹簧、下隔离板、上隔离板和上弹簧，下隔离板与上隔离板之间能容置吸附材料颗粒，且下隔离板和上隔离板均能阻止所述吸附材料颗粒穿过，下隔离板和上隔离板均能够沿吸附管的轴向往复移动，液体能够从吸附管的底部进入吸附管中后再从吸附管的顶部排出。
[0007]下隔离板和上隔离板均为与吸附管的内径相匹配的圆形板，且下隔离板和上隔离板均设置有多个能阻止所述吸附材料颗粒穿过的通孔。
[0008]吸附管的底部封闭，吸附管的底部外依次连接有手动阀和下接头，下弹簧的一端与吸附管的底部连接，下弹簧的另一端与下隔离板连接。
[0009]吸附管的顶部设置有密封塞，密封塞的一端插接于吸附管内，密封塞和吸附管之间设有密封圈，密封塞插入吸附管的深度能够调节，密封塞内设有沿吸附管的轴向贯通的内通孔，所述内通孔的上端外设置有上接头，上弹簧的一端与密封塞连接，上弹簧的另一端与上隔呙板连接。
[0010]本实用新型还提出了一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的实验装置，包括依次连接的吸附器、栗和油水搅拌乳化罐，所述吸附器为如上所述的吸附器，栗能够将油水搅拌乳化罐中的液体栗送至吸附器内。
[0011 ]油水搅拌乳化罐包括顶部开放且底部封闭的油水搅拌罐，油水搅拌罐的顶部密封固定设置有顶盖，顶盖上设置有进液嘴和出液嘴，进液嘴的下端连接有设置于油水搅拌罐内的进液导液管，进液嘴的上端连接有注液橡胶管，出液嘴的下端连接有设置于油水搅拌罐内的吸液管，出液嘴的上端通过栗液管与吸附器的底部连通，栗与栗液管连接，进液导液管的下端与油水搅拌罐的底部之间距离小于吸液管的下端与油水搅拌罐的底部之间的距离。
[0012]油水搅拌乳化罐还设有搅拌机和旋转轴，搅拌机位于油水搅拌罐的上方，旋转轴的下端位于油水搅拌罐内，且旋转轴的下端设置有能将油水搅拌罐内的油水混合物搅拌乳化的螺旋桨，旋转轴的上端穿过顶盖，且旋转轴的上端连接搅拌机的旋转头。
[0013]栗为能够调节油水搅拌乳化罐排放出的油水乳化液的流量的蠕动栗。
[0014]所述实验装置还包括能保持吸附器竖直的支架，所述支架包括上支撑臂、下支撑臂和竖直设置的立柱，上支撑臂的一端和下支撑臂的一端上下间隔地固定套设于立柱外，上支撑臂的另一端和下支撑臂的另一端上下间隔地固定套设于吸附器外。
[0015]所述实验装置还包括用于收集吸附管排出液体的集液瓶，吸附管的顶部通过导液管与集液瓶连通。
[0016]本实用新型的吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器和实验装置的有益效果是:能够评估吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力，开展颗粒状吸附材料对不同条件下微量油过滤吸附效果的实验，并根据实验结果，评比与优选微量油吸附材料，为设计河流微量油吸附技术方案提供实验依据，为我国溢油应急工作的发展提供有力支撑。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的吸附器的结构示意图；
[0018]图2是图1中G部分的放大示意图；
[0019]图3是本实用新型的评价吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油性能的实验装置的结构示意图；
[0020]图4是本实用新型的油水搅拌乳化罐的结构示意图；
[0021]图5是图4中B部分的放大示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1、油水搅拌乳化罐，2、注液橡胶管，3、搅拌机，4、栗液管，5、栗，6、下支撑臂，7、上支撑臂，8、立柱，9、吸附器，10、导液管，11、集液瓶，12、试验台，
[0024]101、油水搅拌罐，102、进液导液管，103、顶盖，104、紧固螺栓，105、进液嘴，106、出液嘴，107、O型密封圈，108、吸液管，109、旋转轴，110、螺旋桨，
[0025]201、下接头，202、手动阀，203、下弹簧，204、下隔离板，205、吸附管，206、上隔离板，207、上弹簧，208、密封塞，209、上接头，210、上O型密封圈，211、下O型密封圈。
【具体实施方式】
[0026]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0027]如图1所示，本实用新型提出了一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器9，包括吸附管205，吸附管205的轴线沿竖直方向设置，吸附管205内自下而上依次设置有下弹簧203、下隔离板204、上隔离板206和上弹簧207，下隔离板204与上隔离板206之间能容置吸附材料颗粒，且下隔离板204和上隔离板206均能阻止所述吸附材料颗粒穿过，下隔离板204和上隔离板206均能够沿吸附管205的轴向往复移动，液体能够从吸附管205的底部进入吸附管205中后再从吸附管205的顶部排出。
[0028]本实用新型的吸附器9的下隔离板204与上隔离板206之间，可以填充不同规格尺寸的吸附材料颗粒，并且，可以通过调整下弹簧203的压缩量和上弹簧207的压缩量来控制所述吸附材料颗粒的致密程度。使用时，带有溢油的液体自下而上流经所述吸附材料颗粒，通过所述液体流经吸附管205前后的体积变化，即可评估所述吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力，开展颗粒状吸附材料对不同条件下微量油过滤吸附效果的实验，从而根据实验结果，来评比与优选微量油吸附材料，为设计河流微量油吸附技术方案提供实验依据，为我国溢油应急工作的发展提供有力支撑。
[0029]在如图1所示的一个可行实施方式中，下隔离板204和上隔离板206均为与吸附管205的内径相匹配的圆形板，且下隔离板204和上隔离板206均设置有多个能阻止所述吸附材料颗粒穿过的通孔，以使邻近下隔离板204的所述吸附材料颗粒和邻近上隔离板206的所述吸附材料颗粒能够通过所述通孔均匀地接触所述液体，从而更为逼真得模拟吸附材料颗粒对液体的吸附过程，使实验结果更为可靠。
[0030]在一个具体的实施方式中，吸附管205的底部是封闭的，吸附管205的底部外依次连接有手动阀202和下接头201，所述液体经过下接头201进入吸附管205内，通过手动阀202来控制自吸附管205的底部进入吸附管205内的所述液体的流量;为了稳固地设置下弹簧203，使下弹簧203的一端与吸附管205的底部连接，下弹簧203的另一端与下隔离板204连接。具体的是，下接头201的上端通过螺纹连接于手动阀202下端，手动阀202的上端通过螺丝固定于吸附管205下端中心的螺纹孔。
[0031]如图1和图2所示，吸附管205的顶部设置有密封塞208以密封吸附管205的顶部，密封塞208的一端插接于吸附管205内，密封塞208和吸附管205之间设有密封圈，密封塞208插入吸附管205的深度能够调节，通过调节密封塞208插入吸附管205的深度来控制下弹簧203和上弹簧207的压缩量，从而改变所述吸附材料颗粒的致密程度，来评估所述吸附颗粒材料在不同致密程度下的过滤吸附效果。密封塞208内设有沿吸附管205的轴向贯通的内通孔，所述内通孔的上端外设置有上接头209，上弹簧207的一端与密封塞208连接，上弹簧207的另一端与上隔离板206连接，以稳固地设置上弹簧207。具体如图2所示，在密封塞208的外侧壁上自上而下间隔设置有环状的上密封槽和环状的下密封槽，所述上密封槽内设置有上O型密封圈210，所述下密封槽内设置有下O型密封圈211，密封塞208通过挤压上O型密封圈210和下O型密封圈211变形，固定于吸附管205的顶部并密封吸附管205的顶部，所述内通孔为螺纹孔，上接头209固定于所述内通孔。
[0032]如图3所示，本实用新型还提出了一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的实验装置，包括依次连接的吸附器9、栗5和油水搅拌乳化罐1，所述吸附器9即为前述的吸附器9，栗5能够将油水搅拌乳化罐I中的液体栗送至吸附器9内。
[0033]本实用新型的实验装置，将带有溢油的液体容置于油水搅拌乳化罐I中，通过栗5将带有溢油的液体栗送至吸附器9内，带有溢油的液体自下而上流经吸附器9内填充于下隔离板204与上隔离板206之间的吸附材料颗粒，通过所述液体流经吸附管205前后的体积变化，即可评估所述吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力，开展颗粒状吸附材料对不同条件下微量油过滤吸附效果的实验，从而根据实验结果，来评比与优选微量油吸附材料，为设计河流微量油吸附技术方案提供实验依据，为我国溢油应急工作的发展提供有力支撑。其中，所述吸附材料颗粒可以为不同规格尺寸的吸附材料颗粒，而且可以通过调整下弹簧203的压缩量和上弹簧207的压缩量来控制所述吸附材料颗粒的致密程度。
[0034]如图4所示，油水搅拌乳化罐I包括顶部开放且底部封闭的油水搅拌罐101，油水搅拌罐101用于将微量油和水进行乳化，油水搅拌罐101的顶部密封固定设置有顶盖103，顶盖103上设置有进液嘴105和出液嘴106，进液嘴105的下端连接有设置于油水搅拌罐101内的进液导液管102，进液嘴105的上端连接有注液橡胶管2，出液嘴106的下端连接有设置于油水搅拌罐101内的吸液管108，出液嘴106的上端通过栗液管4与吸附器9的底部连通，栗5与栗液管4连接，进液导液管102的下端与油水搅拌罐101的底部之间距离小于吸液管108的下端与油水搅拌罐101的底部之间的距离。具体如图5所示，油水搅拌罐101的顶部设置有法兰，所述法兰的顶面上设有环形的密封槽，所述密封槽内设置有O型密封圈107，顶盖3放置于所述法兰上，顶盖3通过紧固螺栓104与所述法兰固定连接，紧固螺栓104挤压O型密封圈107以密封油水搅拌罐101。
[0035]在如图2所示的一个可行的实施方式中，油水搅拌乳化罐I还设有搅拌机3和旋转轴109，搅拌机3位于油水搅拌罐101的上方，旋转轴109的下端位于油水搅拌罐101内，且旋转轴109的下端设置有能将油水搅拌罐101内的油水混合物搅拌乳化的螺旋桨110，旋转轴109的上端穿过顶盖103，且旋转轴109的上端连接搅拌机3的旋转头，搅拌机3用于将油水搅拌罐101内的微量油和水搅拌乳化，通过调节搅拌机3的旋转速度，来控制油水搅拌乳化罐I内微量油和水的乳化效果，从而开展不同乳化条件下的吸附材料颗粒的吸附过滤实验。在一个具体的实施例中，螺旋桨110通过螺纹固定于旋转轴109的下端，油水搅拌罐101位于搅拌机3的正下方，旋转轴109的上端穿过顶盖103的中心圆孔固定于搅拌机3的旋转头上。沿着所述中心圆孔的径向，进液嘴105和出液嘴106分别设置于所述中心圆孔的两侧，进液嘴105和出液嘴106均通过螺纹拧紧在顶盖103上。
[0036]栗5优选为能够调节油水搅拌乳化罐I排放出的油水乳化液的流量的蠕动栗。
[0037]再如图3所示，所述实验装置还包括能保持吸附器9竖直的支架，所述支架包括上支撑臂7、下支撑臂6和竖直设置的立柱8，上支撑臂7的一端和下支撑臂6的一端上下间隔地固定套设于立柱8外，上支撑臂7的另一端和下支撑臂6的另一端上下间隔地固定套设于吸附器9外。具体的是，上支撑臂7的一端设置有能穿过立柱8的小孔，所述小孔的一侧设置有螺纹孔，所述螺纹孔内匹配设置有螺栓，通过所述螺栓能将立柱8顶固于所述小孔内；上支撑臂7的一端设置有大孔，所述大孔的一侧也设置有螺纹孔，且所述大孔的螺纹孔内也匹配设置有螺栓，通过所述大孔内的螺栓将吸附器9顶固于所述大孔内。下支撑臂6的大小和形状与上支撑臂7的大小和形状相同。
[0038]另外，所述实验装置还包括用于收集吸附管205排出液体的集液瓶11，吸附管205的顶部通过导液管10与集液瓶11连通，所述导液管10—端连接在导液管接头209上，另一端通入集液瓶11内，集液瓶11放置在吸附器9旁边。所述实验装置设置于试验台12上。
[0039]以图1至图5所示的【具体实施方式】为例，说明本实用新型的吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的吸附器和实验装置的工作过程。
[0040]1、组装吸附器9;将手动阀202和下接头201依次连接于吸附管205的底部，再将待评估的吸附材料颗粒填充在吸附管205内的下隔离板204内，然后将连接有上弹簧207和密封塞208的上隔离板206自吸附管205的顶部放入，并根据实验要求的吸附材料颗粒的致密程度，控制密封塞208塞入吸附管205内的深度；
[0041]2、组装实验装置；将组装好的吸附器9通过下支撑臂6和上支撑臂7固定于立柱8上，并在试验台12上依次连接油水搅拌乳化罐1、栗5、吸附器9和集液瓶11;
[0042]3、搅拌;将微量油和水注入油水搅拌乳化罐I，打开搅拌机3，在搅拌机3的旋转头的带动下，旋转轴109开始旋转，根据实验要求的乳化条件，将油水搅拌乳化罐I中的微量油和水搅拌乳化;乳化后的液体(包括微量油和水)在栗5的作用下通过栗液管4进入吸附器9;
[0043]4、吸附；通过吸附器9的底部的下接头201进入吸附管205内的液体自下而上流经下隔离板204和上隔离板206之间的吸附材料颗粒，经过所述吸附材料颗粒的过滤吸附后，通过上接头209流出吸附器9;
[0044]5、采集液体并进行评估；自吸附器9流出的液体通过导液管10流入集液瓶11，通过测量所述液体流经所述吸附材料颗粒前后的体积变化，评估所述吸附材料颗粒对于溢油的过滤吸附能力。
[0045]本实用新型的吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的吸附器和实验装置，具有以下优点及效果:
[0046](I)本实用新型提出的吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的吸附器中，可以在下隔离板204与上隔离板206之间填充不同规格尺寸的吸附材料颗粒，所述吸附材料颗粒的致密程度可以通过调整与下隔离板204连接的下弹簧203和与上隔离板206连接的上弹簧207的压缩量来实现，下弹簧203和上弹簧207的压缩量可以通过密封塞208进入吸附管205的深度来调节，从而开展不同致密程度下吸附材料颗粒的过滤吸附效果；
[0047](2)本实用新型提出的吸附材料颗粒过滤吸附水中微量油的实验装置，通过调节搅拌机3的旋转速度，来控制油水搅拌乳化罐I内微量油和水的乳化效果，从而开展不同乳化条件下的吸附材料颗粒的吸附过滤实验。
[0048]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所应当地涵盖了与本案创新点有关的其他组合及具体应用。
【主权项】
1.一种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的吸附器，其特征在于，所述吸附器包括吸附管(205)，吸附管(205)的轴线沿竖直方向设置，吸附管(205)内自下而上依次设置有下弹簧(203)、下隔离板(204)、上隔离板(206)和上弹簧(207)，下隔离板(204)与上隔离板(206)之间能容置吸附材料颗粒，且下隔离板(204)和上隔离板(206)均能阻止所述吸附材料颗粒穿过，下隔离板(204)和上隔离板(206)均还能够沿吸附管(205)的轴向往复移动，液体能够从吸附管(205)的底部进入吸附管(205)中后再从吸附管(205)的顶部排出。2.根据权利要求1所述的吸附器，其特征在于，下隔离板(204)和上隔离板(206)均为与吸附管(205)的内径相匹配的圆形板，且下隔离板(204)和上隔离板(206)均设置有多个能阻止所述吸附材料颗粒穿过的通孔。3.根据权利要求1所述的吸附器，其特征在于，吸附管(205)的底部封闭，吸附管(205)的底部外依次连接有手动阀(202)和下接头(201)，下弹簧(203)的一端与吸附管(205)的底部连接，下弹簧(203)的另一端与下隔离板(204)连接。4.根据权利要求1所述的吸附器，其特征在于，吸附管(205)的顶部设置有密封塞(208),密封塞(208)的一端插接于吸附管(205)内，密封塞(208)和吸附管(205)之间设有密封圈，密封塞(208)插入吸附管(205)的深度能够调节，密封塞(208)内设有沿吸附管(205)的轴向贯通的内通孔，所述内通孔的上端外设置有上接头(209)，上弹簧(207)的一端与密封塞(208)连接，上弹簧(207)的另一端与上隔离板(206)连接。5.—种吸附材料颗粒过滤吸附微量油的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括依次连接的吸附器(9)、栗(5)和油水搅拌乳化罐(I)，所述吸附器(9)为权利要求1至4中任一项所述的吸附器(9)，栗(5)能够将油水搅拌乳化罐(I)中的液体栗送至吸附器(9)内。6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，油水搅拌乳化罐(I)包括顶部开放且底部封闭的油水搅拌罐(101)，油水搅拌罐(101)的顶部密封固定设置有顶盖(103)，顶盖(103)上设置有进液嘴(105)和出液嘴(106)，进液嘴(105)的下端连接有设置于油水搅拌罐(101)内的进液导液管(102)，进液嘴(105)的上端连接有注液橡胶管(2)，出液嘴(106)的下端连接有设置于油水搅拌罐(101)内的吸液管(108)，出液嘴(106)的上端通过栗液管(4)与吸附器(9)的底部连通，栗(5)与栗液管(4)连接，进液导液管(102)的下端与油水搅拌罐(101)的底部之间距离小于吸液管(108)的下端与油水搅拌罐(101)的底部之间的距离。7.根据权利要求6所述的实验装置，其特征在于，油水搅拌乳化罐(I)还设有搅拌机(3)和旋转轴(109)，搅拌机(3)位于油水搅拌罐(1I)的上方，旋转轴(109)的下端位于油水搅拌罐(101)内，且旋转轴(109)的下端设置有能将油水搅拌罐(101)内的油水混合物搅拌乳化的螺旋桨(110)，旋转轴(109)的上端穿过顶盖(103)，且旋转轴(109)的上端连接搅拌机(3)的旋转头。8.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，栗(5)为能够调节油水搅拌乳化罐(I)排放出的油水乳化液的流量的蠕动栗。9.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括能保持吸附器(9)竖直的支架，所述支架包括上支撑臂(7)、下支撑臂(6)和竖直设置的立柱(8)，上支撑臂(7)的一端和下支撑臂(6)的一端上下间隔地固定套设于立柱(8)外，上支撑臂(7)的另一端和下支撑臂(6)的另一端上下间隔地固定套设于吸附器(9)外。10.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括用于收集吸附 管(205)排出液体的集液瓶(11)，吸附管(205)的顶部通过导液管(10)与集液瓶(11)连通。
【文档编号】B01D17/02GK205516635SQ201620285851
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】储胜利, 孙秉才, 孙文勇, 郭洪霞, 石明杰, 李娜, 丁芳芳, 栾国华
【申请人】中国石油天然气股份有限公司