[发明专利]一种分离膜、制备方法及航空煤油除水净化方法和应用

说明书

本发明公开了一种油水分离膜的制备方法，包括：将疏水性高分子成膜材料和含氟拨水剂溶解于有机溶剂中，70～100℃下搅拌36～60h，形成均匀的高分子溶液；在相对空气湿度为50～100％、纺丝电压差为5～50kV、纺丝距离为5～30cm、纺丝注射器推速为1.2～1.8mL/h和纺丝时间为0.1～100h的条件下，通过静电纺丝将高分子溶液纺丝成多孔膜；将多孔膜在60～80℃下干燥1～24h，得到所述分离膜。本发明还公开了一种超疏水、超亲油的油水分离膜，该分离膜具有球丝相连结构和可调控的膜孔径。本发明制备的分离膜能有效分离高乳化度的航空煤油，分离后油中水含量低于10ppm，通量达到20m³/(m²hbar)。

技术领域

本发明属于航空煤油除水净化技术领域，涉及一种分离膜、制备方法及在航空煤油除水净化中的应用。

背景技术

喷气燃料即航空煤油的洁净度直接决定着喷气发动机的性能和安全运行，进而决定飞机在飞行时的稳定性和安全性。航空煤油在生产、运输、装卸、存储和发放使用过程中极容易混入水分和杂质，大型油罐底部的航空煤油水含量很高。航空煤油中的乳化水会加剧微生物滋生和喷气发动机金属组件锈蚀，微生物和锈块吸附在过滤器和喷嘴上会致使油泵吸油阻力变大，喷气发动机动力下降，飞机在飞行过程中严重抖动甚至突然熄火，造成的不安全因素不仅会降低飞机的稳定飞行，甚至会造成不可挽回的事故，因此航空煤油高效除水至关重要。

国内现有的航空煤油过滤分离器对于高含水量、高乳化度的航空煤油分离能力较低，难以达到航空煤油净化的高标准要求。这是因为高乳化水的航空煤油在通过分离器的聚结滤芯后仍有部分小尺寸(通常为几微米)乳化水未发生聚集、破乳，而随后通过的分离滤芯中的滤材多为大孔金属网，其有效孔径通常为几十微米，远大于乳化水的粒径，不能对乳化水实现有效截留分离，这种现象在高含水量、高乳化度的航空煤油分离中尤为明显。目前通用产品的分离滤芯孔径在200目(70um)，对于微米级别的水分无法实现有效分离。因此，研发具有高分离精度、高分离效率的航空煤油分离滤材很有必要。

以分离膜为核心材料的膜分离技术是一种新型的高效油水分离技术，得益于分离膜微米级甚至纳米级的有效孔径，其可通过膜孔对小尺寸乳化水的精准截留实现航空煤油的高精度、高效率净化。但传统分离膜由于化学组成原因通常不具有超疏水性质，在分离航空煤油时易被乳化水粘附、污染，造成膜孔堵塞和分离性能的快速衰减。同时，传统分离膜的孔径率通常较低，导致小孔径分离膜的分离通量往往较低，分离膜在高分离通量和高分离效率上存在“相互矛盾”的难题，难以同时实现航空煤油的快速和高效分离。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的之一，在于提供一种新型的油水分离膜的制备方法；

本发明目的之二，在于提供一种油水分离膜，该分离膜对航空煤油中的乳化水具有抗污染性，其具备的高孔隙率和超疏水性质有助于提高油水分离的通量和分离效率；

本发明目的之三，在于提供一种航空煤油除水净化方法；

本发明目的之四，在于提供油水分离膜在航空煤油除水净化中的应用。

为了达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种油水分离膜的制备方法，所述油水分离膜的制备方法包括：

步骤一，溶液配置，将疏水性高分子成膜材料和含氟拨水剂溶解于有机溶剂中，70～100℃下搅拌36～60h，形成均匀的高分子溶液；

步骤二，静电纺丝，在相对空气湿度为50～100％、纺丝电压差为5～50kV、纺丝距离为5～30cm、纺丝注射器推速为1.2～1.8mL/h和纺丝时间为0.1～100h的条件下，通过静电纺丝将高分子溶液纺丝成多孔膜；

步骤三，热处理，将多孔膜在60～80℃下干燥1～24h，得到所述分离膜。