Способ получения торфяного сорбента для очистки воды от нефтепродуктов

 

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды от легких фракций нефтепродуктов (керосин, дизельное топливо). В способе получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов из фрезерного верхового торфа малой степени разложения, согласно изобретению, торф предварительно фракционируют, выделяют две фракции: среднюю с размерами частиц более 1 до 2 мм и мелкую с размерами частиц более 0,5 до 1 мм с последующим смешением их в весовом соотношении средней фракции к мелкой как 1 : (1 - 1,5). Способ позволяет получить сорбент с высокой емкостью. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения сорбентов, которые могут быть использованы для очистки воды от легких фракций нефтепродуктов (керосина, дизельного топлива).

Уровень техники В качестве сорбентов для удаления нефти и нефтепродуктов из воды в настоящее время используют гранулированные и порошкообразные сорбенты различного происхождения, в том числе углеродсодержащие материалы - опилки, торф, уголь и др.

Известен способ получения углеродного сорбента путем фракционирования ископаемого угля до образования фракций с размером частиц 0,1 - 5 мм. [А.с. N 2040943, кл. B 01 J 20/20, 1995 г.].

Недостатком получаемого сорбента является его низкая сорбционная емкость (2,3 - 2,8 мг нефтепродукта на г сорбента).

Известен также способ получения сорбента из верхового фрезерного торфа малой степени разложения, высушенного и термообработанного при 250 - 280^oC без доступа воздуха до влажности 2,5 - 10% в виде порошка с размером частиц 0,5-1,5 мм. Максимальная емкость такого сорбента составляет 6 г нефти на 1 г сорбента [А.с. N 2116128, кл. B 01 J 20/24, 1998 г.].

Недостатком этого сорбента является его невысокая сорбционная емкость по легким фракциям нефтепродуктов, значительная энергоемкоемкость при его получении, высокая гигроскопичность и стоимость получения.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ получения сорбента для очистки вод, включающий фракционирование торфа и выделение фракции с размерами частиц от 4,76 до 19 мм [US 5206206, B 01 J 20/24, 1993 г.].

Недостатком такого сорбента является его низкая сорбционная емкость по легким фракциям нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо), а также незначительное содержание в торфе частиц требуемых размеров, что приводит к потерям сырья и увеличению затрат при производстве сорбента.

Раскрытие изобретения В основу настоящего изобретения положена задача получения торфяного сорбента с высокой поглотительной емкостью по керосину и дизельному топливу, снижения затрат при получении сорбента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов из фрезерного верхового торфа малой степени разложения, согласно изобретению, торф предварительно фракционируют, выделяют две фракции: среднюю с размерами частиц 1 - 2 мм и мелкую с размерами частиц 0,5 - 1 мм, с последующим смешением их в весовом соотношении средней фракции к мелкой как 1 к 1 - 1,5. Целесообразно использовать фрезерный верховой торф малой степени разложения моховой группы (магелланикум), высушенный до гигроскопической влажности 10%.

При использовании других фракций указанного вида торфа или средней и мелкой фракций, но в других соотношениях, поглотительная способность сорбента будет снижаться.

Для керосина максимальная емкость сорбции выявлена при соотношении средней и мелкой фракции как 1:1,5; а для дизельного топлива при соотношении средней и мелкой фракции как 1:1.

Лучший вариант осуществления изобретения Способ реализуется следующим образом. В качестве исходного сырья берется фрезерный верховой торф малой степени разложения (R=5...10%) моховой группы (магелланикум). Распространенность такого сырья на европейской части РФ составляет порядка 30 - 40% от общего запаса торфа и относится к наиболее распространенным из более чем 70 видов торфов.

С целью выявления оптимального сочетания фракций торфа для сорбции того или иного нефтепродукта из исходного торфа при помощи сухого рассева на стандартных ситах было выделено шесть фракций: растительные остатки с размерами частиц больше 3 мм; крупная с размерами частиц больше 2 мм до 3 мм; средняя с размерами частиц больше 1 мм до 2 мм; мелкая с размерами частиц больше 0,5 мм до 1 мм и пылевидные с размерами частиц больше 0,25 мм до 0,5 мм и меньше или равными 0,25 мм. Сорбционная емкость отдельных фракций торфа по керосину и дизельному топливу приведена в таблице. Как видно из таблицы, максимум поглотительной способности торфа по нефтепродуктам приходится на среднюю и мелкую фракции. Поэтому данные фракции были отобраны для приготовления сорбента и использовались в различных весовых соотношениях.

Пример 1. 4 г средней фракции торфа с размерами частиц более 1 до 2 мм смешали с 6 г мелкой фракции торфа с размерами частиц более 0,5 до 1 мм. 2 г полученной смеси насыпали на поверхность воды, покрытую керосином, выдерживали в течение 10 минут. Затем для удаления избытка сорбата выдерживали сорбент в сетке в подвешенном состоянии в течение 10 минут. После этого определяли привес прочносорбированного керосина. Полученная сорбционная емкость составила 6,62 г керосина на 1 г сорбента.

Пример 2. 5 г средней фракции торфа с размерами частиц более 1 до 2 мм смешали с 5 г мелкой фракции торфа с размерами частиц более 0,5 до 1 мм. 2 г полученной смеси насыпали на поверхность воды, покрытую керосином, выдерживали в течение 10 минут. Затем для удаления избытка сорбата выдерживали сорбент в сетке в подвешенном состоянии в течение 10 минут. После этого определяли привес прочносорбированного керосина. Полученная сорбционная емкость составила 6,25 г керосина на 1 г сорбента.

Пример 3. 4 г средней фракции торфа с размерами частиц более 1 до 2 мм смешали с 6 г мелкой фракции торфа с размерами частиц более 0,5 до 1 мм. 2 г полученной смеси насыпали на поверхность воды, покрытую дизельным топливом, выдерживали в течение 10 минут. Затем для удаления избытка сорбата выдерживали сорбент в сетке в подвешенном состоянии в течение 10 минут. После этого определяли привес прочносорбированного дизельного топлива. Полученная сорбционная емкость составила 7,50 г дизельного топлива на 1 г сорбента.

Пример 4. 5 г средней фракции торфа с размерами частиц более 1 до 2 мм смешали с 5 г мелкой фракции торфа с размерами частиц более 0,5 до 1 мм. 2 г полученной смеси насыпали на поверхность воды, покрытую дизельным топливом, выдерживали в течение 10 минут. Затем для удаления избытка сорбата выдерживали сорбент в сетке в подвешенном состоянии в течение 10 минут. После этого определяли привес прочносорбированного дизельного топлива. Полученная сорбционная емкость составила 7,71 г дизельного топлива на 1 г сорбента.

Предлагаемый способ позволяет достаточно легко получать сорбенты, эффективно удаляющие нефтепродукты из воды. Способ может быть реализован в промышленных условиях на стандартном оборудовании. Сырье для производства сорбентов доступно, дешево и имеется в достаточном количестве практически на всей территории РФ.

Формула изобретения

1. Способ получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов из фрезерного верхового торфа малой степени разложения, включающий его фракционирование, отличающийся тем, что выделяют две фракции: среднюю с размерами частиц 1 - 2 мм и мелкую с размерами частиц 0,5 - 1 мм с последующим их смешением в весовом соотношении средней фракции с мелкой 1 : (1-1,5).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрезерный верховой торф малой степени разложения берут моховой группы (магелланикум), высушенный до гигроскопической влажности 10%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для удаления керосина соотношение фракций средней к мелкой составляет 1:1,5.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для удаления дизельного топлива соотношение фракций средней к мелкой составляет 1:1.

РИСУНКИ

Рисунок 1