[发明专利]用于从水表面提取油的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于从水表面提取油的装置，包括用于容纳油的容器和油输送装置，其中，油输送装置的一部位能与水表面流体连通，并且油输送装置的另一部位定位在容器内，其中，油能经由油输送装置而被输送至容器中；油输送装置由防水片材料形成。防水片材料的表面具有细丝状和/或网格状结构，细丝状和/或网格状结构被设计为使得其在水下在防水片材料的所述表面上保持气体层。本发明还涉及用于从水表面提取油的对应的方法。

技术领域

本发明涉及从水表面去除油的领域，更具体地，涉及用于从水表面去除油的装置和方法。

背景技术

主要基于油和燃料的燃烧以及相关的原油或矿物油的运输而产生的能量常常带来石油对环境的污染。例如，水体尤其受到油轮事故或管道损坏的影响。该油应尽快被清除。已经有各种各样的方法可用于吸收水表面上的油膜。油性粘合剂(主要是粉状物质)吸收或粘合油，然后，留在水表面(必须从此处将油性粘合剂再次清除)上，或沉入水体底部。此外，在发生重大事故的情况下，吸油屏障用于封闭和吸出水上的油。然而，不能在海岸附近使用它们，也不建议进行预防性使用。此外，吸收油的油粘合垫或所谓的撇油器被用于严重的油污染，其中，油被主动地从表面吸出。

WO 00/00702 A1描述了一种油去除和油输送装置及使用其用于去除油和输送油的方法。在此，油被吸收到块状材料中，其中，块状材料包括入口区域和出口区域，并且油经由膜被引导至块状材料的入口区域中。油被从块状材料的出口区域去除。膜的平均孔径不超过100微米，从而油被连续地输送通过膜进入块状材料的入口区域，并被从块状物料的出口区域连续排出到存储器中。在此，例如可借助于真空在整个膜上建立压差，或者可通过使用泵将油运送到容器中。WO 00/00701 A1描述了一种用于液体输送的部件，该部件包括至少一个容积区域和完全包围该容积区域的壁区域，该壁区域包括膜开口区域和开口区域。

C.Zeiger等在BioinspirationBiomimetics 2016，11，056003中公开了诸如槐叶萍类漂浮的蕨类植物的超疏水植物叶片上的微结构，作为吸油材料的灵感。这些漂浮的蕨类植物的表面上有疏水的、拒水的或不可润湿的毛发，毛发的尖端上有亲水(即，吸引水)的位置，该尖端将水结合到毛发结构并且可在该漂浮的蕨类植物的水下的表面上保持有气膜。这种现象被称为槐叶萍效应(salvinia effect)。漂浮的蕨类植物可从其叶片表上的水中吸收油。然而，这种效应的用途没有被描述过。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于从水表面吸收油的装置。

该目的通过一种用于从水表面吸收油的装置来实现，该装置包括用于容纳油的容器和油输送装置。其中，油输送装置的一部分可与水表面流体连通，并且油输送装置的另一部分设置在容器内。其中，油可经由油输送装置而被输送至容器中。在此，油输送装置由疏水(优选地，超疏水)织物形成。疏水织物的表面包括细丝状和/或网格状结构，该细丝状和/或网格状结构被形成为使得其在水下在疏水(优选地，超疏水)织物的所述表面上保持有气体层。

根据本发明，提供了一种用于基于气体或空气保持表面从水表面吸收油的装置。气体或空气保持表面应理解为是指能够在浸没状态下永久地或至少在整个施用期间保持有气体层(优选地，空气，但也可是以其他气体或气体混合物)的表面。空气保持表面尤其可用于去除油。因此，气体优选是空气。因此，虽然该术语不排除其他气体，但在下文中特别假设为“空气保持”表面。水表面可以是可以被油或油性物质污染的任何水表面或水性物质，特别是诸如海洋、湖泊、河流或运河的水体表面。

使用用于去除油的空气保持表面能够使油替代空气层，并将油经由空气保持表面输送至容器中。该装置主要包括将空气保持在水下的织物(特别是纺织品)以及与其连接的收集容器。疏水(优选地，超疏水)织物包括表面结构，该表面结构浸入水下，在表面上稳定地保持有气体层，特别是空气层，以使得虽然与水接触，但织物也不会变浸润。如果疏水(优选，超疏水)织物与油或油性物质接触，油或油性物质就会被吸附并取代存在于水下的空气层。