1.本實(shí)用新型涉及污油處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海上吸油裝置。

背景技術(shù)：

2.石油是最重要的能源之一，也是許多化工產(chǎn)品的原料，其在勘探、開采、運(yùn)輸、生產(chǎn)加工過程當(dāng)中，常因操作不當(dāng)、意外事故或者其他原因?qū)е滦孤?jù)統(tǒng)計，每年大約有1.2億加侖的石油泄漏到自然環(huán)境中而造成的海洋污染，通常，這些泄漏到海洋中的石油原油會浮在海水表面，并暴露在光照和空氣環(huán)境中，受到陽光照射而溫度升高使輕組分揮發(fā)以及自然光氧化作用，原油會逐漸轉(zhuǎn)化為高粘性的重油。泄漏的原油如果不及時清理回收，不僅造成石油資源流失，而且其有毒有害污染物會威脅著海洋生物的生命安全，破壞海洋生態(tài)環(huán)境，甚至通過食物鏈影響人類健康。
3.目前，利用超親油疏水的三維多孔材料吸油作為一種快速、高效、環(huán)保、低成本的技術(shù)而被廣泛研究。該技術(shù)能快速實(shí)現(xiàn)油水原位分離，且通常吸收材料具有較高的吸收量。目前，已有一些研究利用現(xiàn)有聚氨酯泡沫海綿、密胺海綿等吸收材料進(jìn)行改性，或者利用生物質(zhì)等直接制備出親油疏水的多孔吸收材料，主要是用于油/水或者有機(jī)溶劑/水的分離。但是，這些親油疏水海綿只能用于粘度低、流動性好的油或者有機(jī)溶劑的吸收分離，而對于重油污染，由于其具有較高的粘度，室溫下粘度大于1000mpa，流動性差，難以進(jìn)入海綿孔結(jié)構(gòu)中，因此，限制了這些親油疏水吸油材料在重油污染治理方面的應(yīng)用。
4.由于高粘性油流動性差，難以進(jìn)入海綿孔結(jié)構(gòu)中，嚴(yán)重限制了超疏水超親油材料在解決原油泄漏方面的應(yīng)用。目前，已有利用具有熱效應(yīng)海綿進(jìn)行原位加熱，降低油粘性的相關(guān)研究，同樣可實(shí)現(xiàn)高粘性油/水的分離和油的回收。例如利用超疏水導(dǎo)電海綿，通過在海綿材料上施加電壓產(chǎn)生電流，利用焦耳熱效應(yīng)產(chǎn)熱，在吸油過程中加熱海綿周圍的重油，降低油粘性，提高流動性，實(shí)現(xiàn)對高粘性油和水的有效分離；并利用泵吸法持續(xù)吸油，極大提高了油水分離效率，有效實(shí)現(xiàn)海面泄漏原油的原位分離和回收。但是，這種通過電熱來加熱海綿的方法會提高技術(shù)成本，且在實(shí)際操作較為復(fù)雜，在海面上難以為吸油過程提供大量的電能，限制了焦耳熱海綿在治理油污方面的實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.有鑒于此，本實(shí)用新型公開了一種海上吸油裝置，該裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，原位加熱降低重油粘度，提高重油流動性，加速重油的吸附，并通過油污輸送單元實(shí)現(xiàn)油污的快速回收，該吸油方法簡單，且成本較低。
6.本實(shí)用新型提供了一種海上吸油裝置，包括：船體和油污處理裝置；
7.所述船體上設(shè)置有控制單元、儲油單元和駕駛單元；
8.所述油污處理裝置包括：反光聚光單元、吸油單元和油污輸送單元；
9.所述反光聚光單元收集太陽光并反射至所述吸油單元，使所述吸油單元加熱油污后吸收油污；
10.所述控制單元通過所述油污輸送單元與所述吸油單元連接，用于控制所述油污輸送單元將所述吸油單元收集的油污輸送至所述儲油單元。
11.優(yōu)選地，所述吸油單元包括：海綿、溫度傳感器和吸油管；
12.所述海綿為光熱親油疏水多孔材料；所述吸油管設(shè)置在所述海綿內(nèi)。
13.優(yōu)選地，所述吸油管表面設(shè)置有開孔；
14.多個所述吸油管布設(shè)在所述海綿內(nèi)，形成網(wǎng)格狀。
15.優(yōu)選地，所述控制單元包括：控制室和設(shè)置在所述控制室的吸油泵；
16.所述油污輸送單元包括：第一輸油管；
17.所述輸油管的進(jìn)口與所述吸油管連通，所述輸油管的出口與所述吸油泵連通。
18.優(yōu)選地，所述反光聚光單元包括：反光聚光板和固定架；
19.所述反光聚光板通過所述固定架與所述控制單元連接。
20.優(yōu)選地，還包括：固定板；
21.所述固定板設(shè)置在所述海綿內(nèi)。
22.優(yōu)選地，所述固定板為不銹鋼材質(zhì)。
23.優(yōu)選地，所述海綿表面開設(shè)有通孔。
24.優(yōu)選地，所述吸油單元還包括：溫度傳感器；
25.所述溫度傳感器設(shè)置在所述海綿表面。
26.優(yōu)選地，所述船體與所述吸油單元通過伸縮裝置鉸鏈連接。
27.從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
28.本實(shí)用新型提供了一種海上吸油裝置，該裝置中吸油單元與重油油污接觸，通過反光聚光單元收集太陽光，將太陽光反射至吸油單元，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，使與吸油單元接觸的重油油污達(dá)到一定溫度后，重油粘度降低，提高重油流動性，重油油污被吸油單元快速吸收，然后經(jīng)油污輸送單元將吸收到的油污輸送至儲油單元中，實(shí)現(xiàn)海面重油浮油的快速動態(tài)回收。該裝置可實(shí)現(xiàn)海上重油污染的油/水高效分離和快速、節(jié)能環(huán)保的回收。該裝置操作簡單，油污回收成本較低。
附圖說明
29.為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
30.圖1為本實(shí)用新型中提供的一種海上吸油裝置中海綿的結(jié)構(gòu)示意圖；
31.圖2為圖1中a
?
a處的截面示意圖；
32.圖3為圖1中b
?
b處的截面示意圖；
33.圖4為圖1中c
?
c處的截面示意圖；
34.圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
35.圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置在光照下吸油管的工作示意圖；
36.圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置光照下海綿實(shí)現(xiàn)油水分離和
回收示意圖；
37.其中，圖示說明如下：
38.1、海綿；2、溫度傳感器；3、吸油管；4、開孔；5、駕駛室；6、儲油艙；7、通孔；8、反光聚光板；9、固定架；10、伸縮裝置；11、第一輸油管；12、吸油泵；13、控制室；14、固定板；15、牽引桿。
具體實(shí)施方式
39.為使得本實(shí)用新型的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
40.請參閱圖1～4，本實(shí)用新型中提供的一種海上吸油裝置中海綿1的結(jié)構(gòu)示意圖，海綿1結(jié)構(gòu)示意圖中a
?
a處、b
?
b處和c
?
c處的截面示意圖。
41.請參閱圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
42.請參閱圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置在光照下吸油管3的工作示意圖。
43.請參閱圖7，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置光照下海綿1實(shí)現(xiàn)油水分離和回收示意圖。
44.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的一個實(shí)施例包括：船體和油污處理裝置。
45.船體上設(shè)置有控制單元、儲油單元和駕駛單元。
46.本實(shí)施例中，儲油單元設(shè)置在控制單元與駕駛單元之間，其中，駕駛單元用于控制船體的行駛，儲油單元用于存儲海上吸油裝置收集的污油。
47.本實(shí)施例中，駕駛單元包括：駕駛室5；儲油單元為儲油艙6。
48.油污處理裝置包括：反光聚光單元、吸油單元和油污輸送單元。反光聚光單元收集太陽光并反射至吸油單元，使吸油單元加熱油污后吸收油污。控制單元通過油污輸送單元與吸油單元連接，用于控制油污輸送單元將吸油單元收集的油污輸送至儲油單元。
49.本實(shí)施例中，海上吸油裝置中行駛至重油油污泄漏海域，吸油單元與油污接觸，通過反光聚光單元收集太陽光，將太陽光反射至吸油單元，使與吸油單元接觸的油污達(dá)到一定溫度后，粘度降低，油污被吸油單元吸收，然后經(jīng)油污輸送單元將吸收到的油污輸送至儲油單元中，實(shí)現(xiàn)海面重油浮油的快速動態(tài)回收。
50.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：吸油單元包括：海綿1和吸油管3；
51.海綿1為光熱親油疏水多孔材料；吸油管3設(shè)置在海綿1內(nèi)。
52.本實(shí)施例中，光熱親油疏水的海綿1具有疏水作用，當(dāng)海面油污原位加熱至一定溫度，油污粘度降低，海綿1吸附油污，從而快速實(shí)現(xiàn)油水分離，實(shí)現(xiàn)油污回收。
53.本實(shí)施例中，光熱親油疏水的海綿1采用浸涂法制備，首先采用hummer's制備氧化石墨烯分散液，并用無水乙醇稀釋至濃度為1mg/l，超聲處理30分鐘；將密胺海綿1完全浸入
溶液中，保持5秒鐘，取出后在1000rpm離心1分鐘去除石墨烯溶液，在45℃下干燥5分鐘，重復(fù)以上步驟1次，第二次離心轉(zhuǎn)速為2000rpm；最后采用水合肼熱還原法將mf/go海綿1置于20％的水合肼溶液中，在80℃下保持2小時，將海綿1骨架表面的go還原為rgo，最后在45℃下干燥2小時，得到光熱親油疏水的光熱海綿1。整塊海綿1尺寸為100
×
100
×
4(cm3)。
54.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：海綿1表面開設(shè)有通孔7。
55.本實(shí)施例中，海綿1中間開有25個6.2
×
6.2(cm2)的通孔7，防止海水溢上海綿1表面聚集，削弱光熱效果，且多孔材料具有親油疏水性，海水不會滲入海綿1中，可沿材料表面滑下。此外，多孔材料可具有良好的機(jī)械性能。
56.本實(shí)施例中，反光聚光單元收集到的太陽光反射至具有光熱效應(yīng)的海綿1上，原位加熱與多孔海綿1接觸的重油油污，使重油油污達(dá)到一定溫度后被吸收進(jìn)入多孔材料中，而由于多孔材料具有疏水性，能防止海水進(jìn)入，從而達(dá)到重油油水的高效分離。多孔中收集的油污匯集至吸油管3中，通過控制單元，通過油污輸送單元輸送至儲油單元中。
57.本實(shí)施例中，吸油管3的直徑為1.5cm。
58.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：吸油管3表面設(shè)置有開孔4；
59.多個吸油管3布設(shè)在海綿1內(nèi)，形成網(wǎng)格狀。
60.本實(shí)施例中，海綿1的厚度為4cm。
61.本實(shí)施例中，海綿1中的多孔結(jié)構(gòu)中收集的油污通過吸油管3表面的開孔4進(jìn)入吸油管3中。
62.本實(shí)施例中，如圖4所示，開孔4設(shè)置在吸油管3的兩側(cè)壁，且開孔4的方位偏下。每側(cè)錯位設(shè)置有三排開孔4，第一排和第三排的開孔4的數(shù)量分別為2個，第二排開孔4的數(shù)量為3個。
63.如圖1所示，多個吸油管3布設(shè)在海綿1內(nèi)，可以全面收集海綿1各處的油污。各吸油管3相互連通，可快速將吸油管3內(nèi)的油污匯集。
64.本實(shí)施例中，吸油管3側(cè)壁距海綿1邊界的距離為5cm。例如：圖4中最外側(cè)的吸油管2的側(cè)壁距海綿1的外邊的最短距離為5cm，最外側(cè)的吸油管3的側(cè)壁距海綿1的通孔7的孔壁的最短距離為5cm。
65.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：控制單元包括：控制室13和設(shè)置在控制室13的吸油泵12；
66.油污輸送單元包括：第一輸油管11；
67.輸油管的進(jìn)口與吸油管3連通，輸油管的出口與吸油泵12連通。
68.本實(shí)施例中，在吸油泵12的作用下同，吸油管3收集的油污經(jīng)第一輸油管11、吸油泵12進(jìn)入儲油艙6。
69.進(jìn)一步地，吸油泵12與儲油艙6之間還設(shè)置有第二輸油管，吸油泵12吸入的油污通過第二輸油管進(jìn)入儲油艙6中。
70.具體地，如圖6和圖7所示，在吸油泵12的作用下，吸油管3的開孔4由于吸油泵12的作用而形成一個負(fù)壓，油污通過位于吸油管3兩側(cè)下方的開孔4進(jìn)入到吸油管3的管道中被吸走，通過第一輸油管11、吸油泵12和第二輸油管進(jìn)入儲油艙6，從而實(shí)現(xiàn)海綿1內(nèi)油污的連
續(xù)動態(tài)回收。
71.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：反光聚光單元包括：反光聚光板8和固定架9；
72.反光聚光板8通過固定架9與控制單元連接。
73.本實(shí)施例中，反光聚光板8為鏡子。如圖3所示，固定架9由兩段固定桿組成，兩段固定桿活動連接，工作時，反光聚光板8可以人為進(jìn)行調(diào)整，使其收集到的太陽光可以正好照射到海綿1上。
74.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：還包括：固定板14；
75.固定板14設(shè)置在海綿1內(nèi)。
76.本實(shí)施例中，固定板14的設(shè)置可以提高海綿1整體的機(jī)械強(qiáng)度，可承受一定的風(fēng)浪等外力作用，維持海綿1形態(tài)。
77.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：固定板14設(shè)置在吸油管3的下方；
78.多個固定板14平行設(shè)置。
79.如圖3所示，固定板14設(shè)置在吸油管3的下方。如圖1所示，固定板14共4條，平行分布在海綿1的兩端和中間位置。
80.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：固定板14為不銹鋼材質(zhì)。
81.本實(shí)施中，不銹鋼材料的固定板14進(jìn)一步提升海綿1的機(jī)械強(qiáng)度。
82.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：船體與吸油單元通過伸縮裝置10鉸鏈連接。
83.如圖1和5所示，海綿1上設(shè)置有牽引桿15，伸縮裝置10分別與船體和牽引桿15鉸鏈連接，從而實(shí)現(xiàn)海綿1的伸縮牽引。
84.本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種海上吸油裝置的另一個實(shí)施例包括：吸油單元還包括：溫度傳感器2；
85.溫度傳感器2設(shè)置在海綿1表面。
86.本實(shí)施例中，溫度傳感器2可以實(shí)時監(jiān)測反饋吸收的油、海綿1的溫度，以便更好的調(diào)節(jié)反光聚光板8，提高重油油污的處理回收效率。
87.如圖1所示，8個溫度傳感器2分布在海綿1的四個端部和中部。
88.本實(shí)用新型還提供了海上吸油裝置的一個應(yīng)用例：
89.海上發(fā)生石油泄漏時，由駕駛員于駕駛室5駕駛船體至重油油污海域附近，控制可動鉸鏈放下光熱親油疏水吸油海綿1，調(diào)整反光聚光板8聚集太陽光反射至海綿1表面，海綿1吸收太陽光將光能轉(zhuǎn)化為熱能，熱量傳遞給海上重油油污，使重油粘度降低，易于被海綿1吸附，實(shí)現(xiàn)油水分離，待油污被海綿1吸收后打開吸油泵12；隨后油污從吸油管3的開孔4流入管道中，并匯入第一輸油管11，經(jīng)吸油泵12和第二輸油管收進(jìn)船體的儲油艙6，駕駛員駕駛船體拖動著吸油海綿1在海域上持續(xù)作業(yè)。
90.以上對本實(shí)用新型所提供的一種海上吸油裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之
處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。

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