Способ получения сорбента

 

Изобретение касается получения сорбционных материалов для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов . Целью изобретения является повышение сорбционной емкости получаемого сорбента и плавучеста при одновременном упрощении способа. Для осуществления способа вермикулит подают в зону обжига совместно с измельченным твердым парафином прн расходе последнего 5-9% по отношен по к вермикулиту, а обжиг и обработку углеводородами осуществляют одновременно в.струе раскаленных газов, образующихся при сгорании дизтоплива Или мазута в факеле форсунки при температуре 670-850 с. Предложенный способ позволяет получить нефтеемкость сорбента 9,5-11,9 г/г вермикулита, что в 3- 3,7 раза больше, чем у известного. Сорбент обладает 100%-ной плавучестью в течение длительного времении120- 35 дн), что в 20-30 раз вьтТе, чем у известного сорбента. Кроме того, совмещение операций подачи материала, об- S жига и обработки позволяет существенно упростить технологию получения сорбента при обеспечении его высоких эксплуатационных характеристик. 1 з.п ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1438836 А1 д11 4 В 01 J 20/32, С 02 Г 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4125359/31-26 (22) 29.07.86

1 (46) 23.11.88. Бюл. № 43

:(71) Кольский филиал им. С.М. Кирова

АН СССР (72) С.П. Месяц, В.В. Крючков, Л.А. Кириллова и И.А. Сентябрева (53) 663.631.8(088.8 ) (56) Патент ФРГ ¹ 2845975 кл. В 01 Т 7/22, 1980, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА (57) Изобретение касается получения .сорбционных материалов для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов. Целью изобретения является повышение сорбционной емкости получаемого сорбента и плавучести при одновременном упрощении способа. Для осуществления способа вермикулит подают в зону обжига совместно с измельченным твердым парафином при расходе последнего 5-9Ж по отношению к вермикулиту, а обжиг и обработку угле. водородами осуществляют одновременно в,струе раскаленных газов, образующихся при сгорании дизтоплива или мазута в факеле форсунки при температуре 670-850 С. Предложенный способ поз. воляет получить нефтеемкость сорбента

9,5-11,9 r/r вермикулита, что в 33,7 раза больше, чем у известного.

Сорбент обладает 1002-ной плавучестью

/ в течение длительного времении 12035 дн) что в 20-30 раз выше, чем у известного сорбента. Кроме того, сов. мещение операций подачи материала, обжига и обработки позволяет существенно упростить технологию получения сорбента при обеспечении его высоких эксплуатационных характеристик. 1 з.п ф-лы, 2 табл.

1438836

Изобретение относится к способам получения сорбционных материалов для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов и может быть исполь5 зовано для очистки технологических и сточных вод, содержащих нефтепродукты.

Целью изобретения является повьппение сорбционной емкости сорбента и !О его плавучести.

Для осуществления способа вермикулит и углеводороды нефтяного происхождения (парафин) подают в зону обжига совместно при расходе углеводородов 5-9 по отношению к вермикулиту, а обжиг и обработку парафином (гидрофобизацию ) осуществляют одновременно в струе раскаленных газов при

670 †8 С причем в качестве углево- 20 дородов нефтяного происхождения используют твердый измельченный парафин с крупностью частиц, соизмеримой с крупностью частиц вермикулита и равной 1 — 10 мм. 25

Совместная подача вермикулита и парафина в зону обжига позволяет повысить сорбционные свойства сорбента при одновременном упрощении спо- 3О соба.

Весовое соотношение компонентов (количество углеводородов составляет 5-9 по отношению к вермикулиту) обусловлено тем, что уменьшение подачи углеводородов вызывает снижение технико-эксплуатационных характеристик сорбента плавучести и нефтеемкасти, а увеличение (ь-9 ) экономически нецелесообразно. 40

Одновременный обжиг вермикулита. и его обработка углеводородами неф-— тяного происхождения в струе раскао ленных газов при 670-850 С позволяет получить сорбент с четко выраженными гидрофобными свойствами за счет нанесения на его активную поверхность продуктов сгорания углеводородов, причем создание гидрофобного покрытия обеспечивается по всему сорбционному объему вермикулита, а не только с поверхности его частиц, о

Ниже температуры 670 С наблюдается неполное расслоение пластин вермикулита, уменьшение активной поверхности сорбента, снижение его плавучести.

Вьппе 850 С повьппается хрупкость сорбента, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик °

Использование в качестве углеводородов твердого измельченного парафина с крупностью частиц, соизмеримой с крупностью частиц вермикулита, обеспечивает равномерность совместного внесения вермикулита и углеводородов в зону обжига.

Максимальный размер зерен вермикулита не должен превьппать 10 мм, так как более крупные, хорошо всПученные гранулы, имеют слабые связи между огдельными чешуйками и поэтому легко ломаются.

Наибольшей эффективностью обладают зерна вермикулита размером !в

10 мм, так как, обладая достаточной прочностью и сравнительно небольшими порами, они дают при обжиге больший выход вспученного вермикулита по сравнению с мелкими фракциями. Значение их объемной насыпной массы в 23 раза ниже, чем для мелких фракций.

Пример 1. Вермикулит в количестве 100 кг крупностью 1-!О мм подают в зону обжига совместно с измельченным твердым парафином в количестве 9 . по.отношению к вермикулиту.

Подачу компонентов осуществляют сжатым воздухом (давление 4 ати). Одновременный обжиг вермикулита и обработку его углеводородами, производят в струе раскаленных газов, образуюшихся при сгорании дизтоплива в факеле форсунки. Расход дизтоплива сос тавляет 11 кг/м при давлении 1Ъ

l,5 ати, давление подачи воздуха в форсунке - 0 5-0,7 ати. Температуру о обжига поддерживают равной 670 С.

Объемный вес полученного сорбента составляет 105 кг/м, плавучесть з

25 дн при 100%-ной удер>киваемости сорбента на поверхности воды, сорбционная емкость (нефтеемкость)

9,68 r/ã вермикулита.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что обжиг и обработку вермжулита углеводородами осуществляют при 770 С.

Объемный вес полученного сорбента составляет 103 кг/ м плавучесть

30 дн при 100 -ной удерживаемости сорбента на поверхности воды (волне- нение не вызывает затопление сорбен- та в течение 30 дн.), сорбционная емкость 1 0,58 г/г вермикулита.

1438836

Сравнителf ные свойства полученного сорбента представлены в табл. 1.

При испытании эффективности сорбентон, полученных по примерам 1-6, обрабатывают сплошную пленку из нефтепродуктов толщиной 1,4 мм сорбентом в копичестве 20% от веса нефтепродукта при легком перемешивании.

Полученный сорбент хорошо извлекает нефтепродукты с поверхности воды.

После удаления сорбента поверхность воды остается чистой, степень очистки, по данным спектрофотометрического анализа, составляет 98-100 .

В табл. 2 приведены сравнительные данные предложенного и известного способов.

Анализ приведенных в таблицах данных показывает, что одновременный обжиг вермикулита и его обработка в струе раскаленных газов при 670850 С углеводородами нефтяного происхождения (парафином I в количестве

5-9% по отношению к вермикулиту обес печивает получение сорбента нефти с оптимальными эксплуатационными ха— рактеристиками: значительной нефтеемкостью (9,5-11,9 r/r вермикулита)

100 -ной плавучестью в течение длительного времени (21-35 дн.). Нефте емкость предлагаемого сорбента в 33,7 раза, а плавучесть в 20-30 раз выше, чем у известного сорбента °

1. Способ получения сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды включающий обжиг

40 вермикулита и последующую обработку его углеводородами нефтяного происхождения, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости и плавучести сорбента, 45,в качестве источника углеводородов используютпарафин, облжг вермикулита и обработку парафином осуществляют одновременно в струе раскаленных газов при 670-850 С путем совместной

80 подачи реагентов в зону обжига.

2. Способ по и. l, о т л и ч ашийся тем, что вермикулит и парафин используют в виде частиц раз,-мером 1-10 мм при расходе парафина

5-9 по отношению к вермикулиту.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1 зя исключением того, что обжиг и обработку вермикулита углеводородами осуществляют при 850 С

Объемный вес полученного сорбента составляет 100 кг;м, плавучесть з

35 дн при 100 .-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды, сорбЦионная емкость 11,86 г/r вермикулита.

Пример 4. Вермикулит в количестве 100 кг крупностью 1-10 мм подают в зону обжига совместно с из- !5 мельченным твердым парафином в количестве 5 по отношению к вермикулиту.

Подачу компонентов производят сжатым воздухом при давлении 4 ати. Одновременно осуществляют обжиг вермикулита 20 и обработку его углеводородами в струе раскаленных газов, образующихся прй сгорании дизтоплива в факеле форсунки.

- Расход дизтоплива составляет 11 кг/м

3 при давлении 1-1,5 ати, давление по- 25 дачи воздуха в форсунке 0,5-0,7 ати.

Температуру обжига поддерживают равI ной 670 С. Объемный вес полученного сорбента составляет 105 кг/ м, пла.Э вучесть - 21 дн. при 100% — ной удержи- 30 ваемости сорбента на поверхности воды, сорбционная емкость 9,47 г/г вер-. микулита.

Пример 5, Процесс ведут аналогично примеру 4 за исключением

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я того, что вермикулит подают в зону обжига совместно С измельченным твердым парафином в количестве 7,5 по отношению к вермикулиту. ОбъемньЖ вес лолученного сорбента составляет

103-105 кг/м, плавучесть — 24 дн

1 при 100 -ной удерживаемости сорбента ня поверхности воды, сорбционная емкость 10,18 r/ã вермикулита.

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 4 за исключением того, что обжиг и обработку вермикулита углеводородами осуществляют при 850 С.

Объемный ьес полученного сорбента составляет 98-100 кг/м, плаву3 честь — 30 дн гри 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности во-. ды, сорбционная емкость ll,l! r/r вермикулитя.!

438836

Таблица l

Свойства сорбента

Вермикулит

Количе@ План учес ть

Крупност КоличестОбъ емый во, кг вес, кг/м

l 00

670 105 25

1-10

9,68

30 I и

103 и

850

100

670

9,47

105

670 и и в Прн 100Х-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды.

Таблица 2

1 3 Об-.З, 30

100-200 мл иа

1 л воды Иэве ствый

Силиконовая эмульсия

130-150

900-! 250

Иасло (вере 3 5 кг на 1 и ,а тенное) материала

Стеарат Си 7 Р5,кг иа 1 и " (или) Еп массы

5 9 вес.X no отношению к вермнкулиту 98!05 21 35 9,47-11, 86 98-!00

Предлагаемый

670-850

Составитель Л; Ананьева

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Л,Пилипенко

Редактор A. Шандор

Заказ 5993/10

Подписное

Тираж 519

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ство парафина

Углеводороды нефтяного про» нскождения (иэмельяениый твердый пара» фин) Обжиг + обработ а ка, С

103-105

98-100

Нефтеемкость г нефти/г сорбента

10,58

11,86

10,18

11,11