[发明专利]基于磁流体液体分离技术的海面石油回收装置

说明书

本发明公开了一种基于磁流体液体分离技术的海面石油回收装置，包括水基过滤区和油基过滤区；所述水基过滤区包括永磁体以及永磁体与极靴围成的流道；所述流道内注有水基磁流体；所述油基过滤区包括永磁体以及永磁体与极靴围成的流道；所述流道内注有油基磁流体。本利用油基磁流体(MFZ)和水基磁流体(MFW)对石油和水的溶解性差异，将两种磁流体放置在特定的磁场结构中，通过特殊的磁场结构锁定磁流体中的磁性颗粒，使得磁性颗粒不会流走，实现海面石油的回收。

技术领域

本发明涉及一种海面石油回收装置，尤其是一种基于磁流体油水分离技术的石油回收装置。

背景技术

海洋占据地球表面积的71％，为人们提供了丰富的生产和生活资源，是全球生命支持系统的重要组成部分。近十年来，随着沿海河口、港湾地区经济的迅速发展，海洋环境污染、生态破坏等问题日益严重。海上石油勘探与开发及航运事故中的大量溢油等庞杂的污染物进入河口、海湾和近岸海域，使得沿海海域的水质和生态环境不断恶化，海洋承受着前所未有的环境污染压力。据有关数据表明，全世界海上采油平台每年约有9500t石油排入海洋，海上石油运输中油轮发生碰撞、触礁等事故造成的溢油，每年约有1.5×10⁶t。因此，海上石油污染问题的解决对于世界今后能源的发展有重要的意义。

海面石油能直接导致海鸟、海兽的毛、皮丧失防水和保温性能，甚至堵塞呼吸、感觉器官而大量死亡。油膜和油块能粘住鱼卵和幼鱼，阻碍海藻光合作用，底栖动物则还要受沉降到海底的石油的影响。此外，石油在氧化分解过程中，大量消耗水中的溶解氧，也会间接地对生物造成危害。现今世界各国对海面溢油的处理方法主要分为物理、化学和生物修复三大方法。而物理法主要有围栏法、硬刷撇油器法、吸油材料法、活性炭吸附过滤法和激光处理法等，但是该类物理方法，处理过程和设备装置复杂，耗资较大。化学法目前有胶凝剂处理法和溢油分散剂处理法，但是该种方法可使石油吸附沉降到海底，这样会将油污染带到海洋底部，危害海底栖生生物。生物修复法主要是微生物法和植物法，但是微生物的种类和数量对海洋石油烃的降解有明显影响，不同微生物种类对石油烃的降解能力差别较大，同一菌株对不同烃类的利用能力差别也较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于磁流体液体分离技术的海面石油回收装置，利用油基磁流体(MFZ)和水基磁流体(MFW)对石油和水的溶解性差异，实现海面石油的回收。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种基于磁流体液体分离技术的海面石油回收装置，包括水基过滤区和油基过滤区；所述水基过滤区包括永磁体以及永磁体与极靴围成的流道；所述流道内注有水基磁流体；所述油基过滤区包括永磁体以及永磁体与极靴围成的流道；所述流道内注有油基磁流体。本发明的原理在于利用油基磁流体(MFZ)和水基磁流体(MFW)对石油和水的溶解性差异，将两种磁流体放置在特定的磁场结构中，通过特殊的磁场结构锁定磁流体中的磁性颗粒，使得磁性颗粒不会流走，实现海面石油的回收。

作为一种改进，所述流道内侧壁设置有促使流体从流道入口向流道出口方向流动的螺旋形环道。在流道内壁上设计了空间扭曲的环道，当液体流过该流道时，会在两侧形成环流，产生促进中部流体加速过流的科氏力，增大流道过流能力。

作为一种改进，所述永磁体为环形，其中间设置有径向的隔板，隔板一侧为水基过滤区另一侧为油基过滤区；环形的永磁体顶部、底部、外侧、内侧均设置有极靴，所述永磁体、极靴、隔板围成水基外流道、水基内流道、油基内流道、油基外流道。为了将水基和油基过滤区有效的分开过滤，提高过滤效果，在水基过滤区和油基过滤区中间设置隔板。考虑到有效的空间内能够获得最大的过流量，本申请采用了同心双流道过流设计。同时考虑到永磁体的外侧漏磁，在设计中采用双流道包裹永磁体的设计，最大化的利用了永磁体的磁能，提高磁能利用效率。