Гранулированный фильтрующий материал



Владельцы патента RU 2553896:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к области сорбционной очистки и может быть использовано в технологии очистки природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения и очистки сточных вод в фильтровальных сооружениях. Гранулированный фильтрующий материал содержит кембрийскую глину и молотый бой автоклавного пенобетона с остатком на сите 063 не более 1%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кембрийская глина 50,0-60,0, указанный молотый бой автоклавного пенобетона 40,0-50,0. Технический результат - увеличение эффективности очистки и сорбционной емкости по тяжелым металлам. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к получению гранулированного фильтрующего материала и может быть использовано в технологии очистки природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения и очистки сточных вод в фильтровальных сооружениях.

Известен гранулированный фильтрующий материал, состоящий из кембрийской глины и порошкообразного доломита в количестве 10-20% от массы глины (RU №2216385, B01D 39/06, B01J 20/02, опубл. 20.11.2003).

Известен также гранулированный фильтрующий материал, состоящий из кембрийской глины, доломита, гранитных отсевов, боя керамических изделий и стеклобоя (RU №2375101, B01D 39/06, опубл. 10.12.2009).

Однако эти фильтрующие материалы не обеспечивают эффективной очистки природных вод с высокой концентрацией гумусовых веществ, а также промышленных сточных вод, имеющих в своем составе ионы тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий и т.д.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому материалу является гранулированный фильтрующий материал, содержащий кембрийскую глину, бой керамических изделий, доломит, формоотход, являющийся отходом сталеплавильного производства, на основе кварцевого песка и огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мас. %: кембрийская глина 33,0-47,0, бой керамических изделий 4,0-6,0, доломит 13,0-17,0, формоотход 18,0-22,0, огнеупорная глина 18,0-22,0 (RU №2433853, B01D 39/06, опубл. 20.11.2011).

Недостатком этого фильтрующего материала является недостаточная эффективность очистки и сорбционная емкость по тяжелым металлам, например по свинцу.

Задача изобретения - создание гранулированного фильтрующего материала с высокой эффективностью очистки и более высокой сорбционной емкостью по тяжелым металлам.

Технический результат достигается тем, что гранулированный фильтрующий материал, содержащий кембрийскую глину, дополнительно содержит молотый бой автоклавного пенобетона с остатком на сите 063 не более 1% при следующем соотношении компонентов, мас. %:

кембрийская глина 50,0-60,0

молотый бой автоклавного пенобетона

с остатком на сите 063 не более 1% 40,0-50,0.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый состав гранулированного фильтрующего материала не известен, поэтому данное техническое решение обладает мировой новизной.

Кембрийская глина - легкоплавкая, полукислая, низкодисперсная, с низким содержанием крупнозернистых включений, насыпная плотность 1450 кг/м3, интервал спекания 50-100°C. Данные химического анализа глины представлены в таблице 1. Бой пенобетона автоклавного твердения, образующийся как на этапе производства пенобетона в виде брака, так и при его транспортировке и кладке стен, подвергается помолу в шаровой мельнице до остатка на сите 0,63 не более 1%. Фазовый состав пенобетона представлен кварцем, гидросиликатами кальция, и более чем на 80% состоит из низкоосновных гидросиликатов, таких как тоберморит и ксонотлит.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Совместное присутствие кембрийской глины и молотого пенобетона приводит в обжиге к дегидратации гидросиликатов, появлению новых фаз и формированию более однородной поровой структуру материала с преимущественным размером пор от 1 до 5 мкм. Все это в совокупности приводит к появлению новых донорных активных центров, что увеличивает эффективность очистки и сорбционную емкость заявляемого материала.

Оптимальное содержание пенобетона в фильтрующем материале - 40,0-50,0%. При выходе за предел максимального содержания пенобетона понижается прочность гранул фильтрующего материала, и они разрушаются в воде. При выходе за предел минимального содержания пенобетона снижается сорбционная емкость и эффективность очистки, т.к. уменьшается общая пористость материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Для изготовления фильтрующего материала автоклавный пенобетон любой плотности дозировался и подвергался помолу в шаровой мельнице до остатка на сите 0,63 не более 1%. Пенобетон смешивали до однородной массы с кембрийской глиной, добавляли воду до влажности 25-30%. Полученную массу подвергали грануляции ручным способом. Сушку гранул размером 1-Змм проводили при температуре плюс 100-140°C. Полученный гранулированный материал обжигался при температуре 650-700°C. Исходные компоненты при обжиге претерпевают определенные физико-химические превращения, формирующие пористую структуру фильтрующего материала, что приводит к появлению новых донорных активных центров, и соответственно увеличивает эффективность очистки и сорбционную емкость заявляемого материала. Испытания проводились по ионам свинца. Повышение температуры обжига более 700°C не целесообразно, т.к. сорбционная емкость и эффективность очистки практически не изменяются, при температуре обжига менее 650°C гранулы фильтрующего материала теряют прочность и распадаются на более мелкие фрагменты. Сорбционная емкость определялась на основании данных технологического моделирования процесса очистки воды фильтрованием, выполняемого в соответствии с методикой, разработанной Д.М. Минцем (Технология очистки природных вод фильтрованием / Е.Г.Петров, П.П. Бегунов. - СПб., 2006. - 54 с). В таблице 2 приведены состав и свойства гранулированного фильтрующего материала. Анализ таблицы показывает, что сорбционная емкость предлагаемого гранулированного фильтрующего материала увеличивается на 40%, а эффективность очистки от ионов свинца возрастает практически до 100% по сравнению с прототипом.

Гранулированный фильтрующий материал, содержащий кембрийскую глину, отличающийся тем, что дополнительно содержит молотый бой автоклавного пенобетона с остатком на сите 063 не более 1% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

кембрийская глина 50,0-60,0
указанный молотый бой  
автоклавного пенобетона 40,0-50,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для фильтрации пульпы на фильтр-прессах или вакуум-фильтрах. Предложен способ фильтрации цианистой пульпы, содержащей частицы флотоконцентрата упорной сульфидной золотосодержащей руды сверхтонкого измельчения.

Изобретение относится к области водоподготовки питьевой воды. Производят обжиг природного карбонатного сырья в высокоскоростном режиме со скоростью 25-30°C в минуту в течение 20-25 минут.
Изобретение относится к области очистки воды. В качестве средства для очистки воды используют объемный материал из стеклянных волокон диаметром от 100 до 400 нм с объемной плотностью 12-26 кг/м3.
Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод, характеризуется тем, что при его получении в качестве наполнителей и заполнителей используют продукты переработки горелых пород терриконов: отсев с размером 0,3-5 мм, отсев с размером 10-50 мм, муку из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов.

Изобретение относится к области сорбционной очистки и может быть использовано в технологии очистки природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения и очистки сточных вод в фильтровальных сооружениях.
Изобретение относится к области фильтрования. .

Изобретение относится к очистке дренажного стока и может быть использовано в водоохранных мероприятиях для получения дополнительных объемов чистой воды для оросительных мелиораций.

Изобретение относится к нетканым фильтрующим материалам. .
Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки сточных вод, в частности, на предприятиях молочной промышленности. .

Изобретение относится к фильтрам для расплавленных металлов. .

Изобретение относится к фильтровальной технике. Модуль сорбционной очистки содержит вертикальный корпус, состоящий из цилиндрической обечайки (17), днища (5) и крышки (11), верхний (1) и нижний (12) перфорированные насадки, поддерживающий слой (14), коллектор (10), фильтрующую загрузку. Загрузка состоит из трёх слоёв. Нижний фильтрующий слой (13) состоит из сорбента марки МС, нижняя поверхность которого контактирует с верхней поверхностью поддерживающего слоя (14). Промежуточный фильтрующий слой (15) состоит из сорбента марки МЖФ, а верхний фильтрующий слой (2) состоит из сорбента марки АС. Модуль содержит трубку (16), расположенную в полости корпуса, дренажный (6), входной (3) и выходной (4) патрубки, сообщенные с полостью коллектора (10), оснащенные затворами (7, 8, 9). Свободная поверхность верхнего фильтрующего слоя расположена с зазором относительно торцевой части верхнего перфорированного насадка. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей модуля очистки жидкой среды. 1 ил.

Изобретение относится к сорбционно-фильтрующим материалам и может быть использовано при очистке хозяйственно-питьевых и промышленных сточных вод предприятий различных отраслей промышленности. Зернистый природный материал содержит на поверхности каталитически активный слой, состоящий из смеси Мn2O3, МnО2 и Fe(OH)2 при их массовом соотношении (2-2,5):(5-5,5):(0,5-0,7). Каталитически активный слой закреплён на поверхности фильтрующего путем обработки натрием серноватистокислым. Изобретение обеспечивает получение эффективного материала, пригодного для очистки воды от железа. 4 табл., 2 пр.

В способе повышения огнезащиты в фильтрационных установках содержащий горючий аэрозоль воздушный поток подается в фильтр. Фильтр задерживает значительную часть аэрозоля из воздушного потока. В подводимый к фильтру воздушный поток вводится гранулированное огнезащитное средство. Огнезащитное средство в качестве существенного компонента имеет пористые минеральные гранулы. Изобретение обеспечивает повышение огнезащиты в фильтрационных установках. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для фильтрования и может применяться в сфере очистки природных вод. Фильтрующий элемент изготавливается классическим способом, но заменяют каменный щебень, входящий в основной состав нового фильтрующего элемента, на гранулированные отходы пластмасс, в частности в качестве заполнителей применяется отсев с размером 0,3÷30 мм, наполнитель - кварцевая мука с размером фракций менее 0,15 мм, вяжущее - полиэфирная смола марки ПН-609. Технический результат: значительное снижение веса фильтрующего элемента в среднем на 50%, повышение качества очистки воды. 1 пр., 1 табл.
Изобретение предназначено для очистки жидкостей и газов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности. Измельченные частицы диатомита смешивают со связующими добавками и отправляют на послойную грануляцию в тарельчатом грануляторе или грануляторе псевдоожиженного слоя до получения изотропных гранул сферической формы. Полученные гранулы подсушивают и затем обжигают. Готовые гранулы из диатомита имеют пористую структуру, сформированную из слоев сферической формы, шероховатая поверхность которых обладает абразивными свойствами. Размер гранул находится в интервале от 0,3 до 6,0 мм. Размер выступов шероховатостей на поверхности гранул находится в интервале от 1,0 до 150,0 мкм. Прочность гранулы при одноосном сжатии составляет не менее 5,0/dг МПа, где dг - диаметр гранулы, мм. Прочность гранул повышается путем их остекловывания в процессе обжига. Для этого в состав гранул добавляют от 0,1 до 10,0% стеклообразующих оксидов щелочных и/или щелочно-земельных металлов. Технический результат: повышение качества готового продукта. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к способам получения фильтрующих материалов из диатомита и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для повышения качества фильтрации жидкостей и газов. Диатомитовую породу (кизельгур, трепел, опоку, инфузорную землю и др.) измельчают до частиц размером менее 1 мм и классифицируют на 3 фракции (до 5 мкм, от 5 до 100 мкм и свыше 100 мкм), которые для регулирования свойств и характеристик гранулированного фильтрующего материала затем смешивают в различном соотношении фракций. Измельченные частицы породы (одной фракции или смеси из 2-х или 3-х фракций), имеющие влажность 15-18%, смешивают со связующими добавками: например, с водой, повышая влажность измельченных частиц до 38-42%, или с веществами, содержащими углерод, например с водным 5% раствором карбоксиметилцеллюлозы (0,08% карбоксиметилцеллюлозы от веса гранул). В качестве связующей добавки, содержащей углерод, также может использоваться крахмал, модифицированный крахмал, метилцеллюлоза. Смесь частиц диатомитовой породы со связующими добавками отправляют на послойную грануляцию в тарельчатом грануляторе или грануляторе псевдоожиженного слоя до получения изотропных гранул сферической формы, средний диаметр которых превышает средний эквивалентный диаметр измельченных частиц диатомитовой породы не менее чем в 8 раз. Полученные гранулы подсушивают и обжигают при температуре от 700 до 1200°С. Технический результат изобретения заключается в повышении качества готового продукта. 16 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области очистки жидкостей и газов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для повышения качества фильтрации. В гранулированном фильтрующем материале, по крайней мере, внешний слой гранулы состоит из материала на основе диатомита и содержит частицы абразивного материала размером не более 100 мкм, которые жестко соединены между собой спеканием или склеиванием с сохранением существующих между частицами сообщающихся пор, при этом от 20% до 85% общего объема внешнего слоя гранулы составляют сообщающиеся поры. Гранула состоит из ядра и не менее чем одной оболочки, сплавленных и/или спеченных с ядром и между собой, а ядро имеет сферическую форму. Гранулы фильтрующего материала, эквивалентный диаметр которых находится в интервале от 0,3 до 6,0 мм, формируют из измельченной до 20-30 мкм частиц диатомитовой породы (кизельгур, трепел, опока, инфузорная земля и др.) и обжигают при температуре 700-1000°C, что обеспечивает спекание частиц диатомита между собой при сохранении имеющихся между частицами сообщающихся пор. В зависимости от состава диатомита в состав гранул может быть добавлено (для повышения их прочности путем остекловывания в процессе обжига) от 0,1 до 10,0% стеклообразующих оксидов щелочных (натрия, калия, лития) и/или щелочно-земельных (кальция, магния, цинка, бария, свинца) металлов. Например, для остекловывания гранул, изготовленных из диатомита Инзенского месторождения, достаточно добавить около 2% соды Na2CO3. После обжига гранулы, у которых объем сообщающихся пор составляет 65-70% от общего объема гранулы, а все гранулы имеют отношение своего продольного размера к поперечному не более 1,6, делят по эквивалентному диаметру на 4 группы: 0,3-0,7; 0,7-1,7; 1,7-2,5; 2,5-6,0 мм. Технический результат изобретения заключается в повышении качества гранулированного материала и, соответственно, эффективности процессов фильтрации и сорбции. 4 з.п. ф-лы.
Предложенное решение относится к области очистки жидкостей и газов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для повышения качества фильтрации. Фильтрующий материал состоит из ядра и оболочки. Ядро выполнено из материалов, выбранных из стекла, стеклянной микросферы, стеклянного микрошарика или диатомита. Оболочка, накатанная на ядро, выполнена из диатомита или диатомитовой породы, обожженных при 700-1200°С. Технический результат заключается в повышении качества фильтрующего материала. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-06-20 2015-06-20T02:04:43
Наверх