聚集誘導(dǎo)分離技術(shù)(Aggregation Induced-Separation,AIS)由中科瑞麗分離科技無錫有限公司首席科學(xué)家馬鵬程博士提出,是對油水功能材料與油水混合物接觸過程中油滴的形態(tài)變化以及動力學(xué)、運動學(xué)行為特征的一種形象說明:當(dāng)油水混合物接觸當(dāng)含油污水經(jīng)過材料時,其中油滴會和材料骨架表面發(fā)生碰撞,由于材料表面的粗糙度和親油性使得油滴會被材料表面捕捉到,然后在骨架表面鋪展開來。附著在骨架上面的油膜會隨著碰撞次數(shù)的增多逐漸變大,當(dāng)積累到一定程度后,油受到的浮力大于附著力,油滴/膜會脫離骨架從而上浮,變成浮油。對于粘度較大的重質(zhì)油,包括原油,要積累吸附足夠多才能實現(xiàn)油滴和骨架表面的脫附。整個過程中,材料通過不斷捕捉聚集小油滴,直到小油滴長大脫附,從而實現(xiàn)物理破乳分離。
通過可控的表面改性技術(shù),得到了一系列具有不同表面能、粗糙度和孔徑的材料,從而可以滿足處理含不同油類的廢水;尤其是對于含乳化油廢水的處理具有優(yōu)異的效果。經(jīng)過測試對于油田聚驅(qū)采出水的除油效率可達(dá)90%以上,且對于雜質(zhì)不敏感;同時,由于材料本身三維多孔結(jié)構(gòu)使得材料抗高含油量廢水沖擊性能優(yōu)異,材料對于不同的油品吸附倍率可達(dá)30-80倍之多。

聚集誘導(dǎo)油水分離技術(shù)機理的微觀展示
材料骨架吸附油滴,將其鎖在骨架-后續(xù)的油滴會慢慢合并聚集
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聚集誘導(dǎo)油水分離技術(shù)機理的宏觀展示
聚集誘導(dǎo)油水分離技術(shù)作為封面文章發(fā)表在
Royal Society of Chemistry 的MATERIALS CHENMISTRY FRONTIERS
依托自主核心材料的成套化聚集誘導(dǎo)油水裝備在設(shè)計中綜合考慮了材料吸附、阻隔、油滴的特性,設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)合流體動力學(xué),將流速、布水、壓降、油滴聚集、油滴脫附、油滴上浮等均進(jìn)行了考慮,以期將油水分離的效能發(fā)揮到極致。設(shè)備處理效率高,能耗低,精度高,可以適用于多種場合的含乳化油、分散油和浮油的分離場景。