Способ получения гидрофобизированного сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способу получения сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов, и может быть использовано в нефтегазовом комплексе, химической технологии и других отраслях промышленности для предварительной очистки сточных вод, сильно загрязненных нефтью. Представлен способ получения модифицированного сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий измельчение сырья, его термическую обработку и выдерживание, охлаждение, в качестве сырья для получения сорбента используют золошлаковые отходы, накопленные на золоотвалах по схеме гидрозолоудаления, измельчение золошлака осуществляют до размера частиц 0,25-0,5 мм, а термическую обработку и выдерживание осуществляют в два этапа, на первом этапе нагревают до 110-120°С и выдерживают при заданной температуре 30-35 мин, а на втором этапе нагревают до 600-630°С и выдерживают при указанной температуре 40-45 мин с получением модифицированного золошлака, характеризующийся тем, что модифицированный золошлак гидрофобизируют путем внесения гидрофобизирующей кремнийсодержащей жидкости (ГКЖ) марки «Типром К» в соотношении ГКЖ:золошлак 1:5, гомогенизацию смеси осуществляют путем тщательного перемешивания до однородной вязкой массы, выдерживания при температуре 160°С до полного высушивания с последующим перетиранием в ступке для разбивания комков, образовавшихся в процессе смачивания золошлака ГКЖ. Изобретение обеспечивает повышение экологических характеристик, сорбционной емкости и плавучести сорбента. 2 ил., 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способам получения сорбентов для очистки сточных вод от нефтепродуктов и может быть использовано в нефтегазовом комплексе, химической технологии и других отраслях промышленности для предварительной очистки сточных вод, сильно загрязненных нефтью.

Известен способ получения сорбирующего материала для очистки водных объектов (Патент РФ на изобретение № 2618754 Способ получения сорбирующего материала для очистки водных объектов / Хантимерова Ю.М.; Опубл. 11.05.2017. Бюл. № 14), в котором в качестве минерального сырья используют шламовые и золошлаковые отходы ТЭЦ, при этом проводят предварительную термическую обработку обводненного шламового отхода ТЭЦ химводоочистки при температуре 180-200°C, последующее просеивание через сито с размером отверстий не более 0,1 мм, смешивание полученного шламового отхода с золошлаковыми отходами ТЭЦ ультразвуковым диспергатором с добавлением дистиллированной воды, после чего осуществляют термическую обработку полученной дисперсии при температуре 200°C с последующим формованием полученной порошкообразной смеси путем прессования. Полученный сорбирующий материал в виде прессованных таблеток помещают на поверхность водного объекта для удаления разливов масел или используют в качестве загрузочного материала в фильтрах.

Недостатком данного сорбирующего материала является наличие адсорбционно связанной влаги и химически связанной влаги в прессованных таблетках после одностадийного термолиза при температуре 200°С, приводящего к снижению сорбционной нефтеемкости сорбента.

Известен способ получения сорбента из золошлаковых отходов, накопленных на золоотвалах по схеме гидрозолоудаления, для предварительной очистки сточных вод от нефтепродуктов, сильно загрязненных нефтью (Патент РФ на изобретение № 2708604 / Бушумов С.А., Короткова Т.Г.; Опубл. 09.12.2019. Бюл. № 34), включающий измельчение золошлака до размера частиц 0,25-0,5 мм, термическую обработку и выдерживание в два этапа, на первом этапе измельченный золошлак нагревают до 110-120°С и выдерживают при заданной температуре 30-35 минут, а на втором этапе нагревают до 600-630°С и выдерживают при указанной температуре 40-45 минут.

Недостатком данного способа являются низкие экологические характеристики: низкая сорбционная емкость и плавучесть, что оказывает негативное воздействие на гидросферу вследствие оседания насыщенного нефтью сорбента на дно водного объекта.

Задачей изобретения является усовершенствование способа получения сорбента, позволяющее повысить его экологические характеристики, сорбционную емкость и плавучесть.

Техническим результатом изобретения является повышение экологических характеристик, сорбционной емкости и плавучести сорбента.

Технический результат достигается тем, что способ получения модифицированного сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов включает измельчение сырья, его термическую обработку и выдерживание, охлаждение, в качестве сырья для получения сорбента использую золошлаковые отходы, накопленные на золоотвалах по схеме гидрозолоудаления, измельчение золошлака осуществляют до размера частиц 0,25-0,5 мм, а термическую обработку и выдерживание осуществляют в два этапа, на первом этапе нагревают до 110-120°С и выдерживают при заданной температуре 30-35 минут, а на втором этапе нагревают до 600-630°С и выдерживают при указанной температуре 40-45 минут с получением модифицированного золошлака, который гидрофобизируют путем внесения гидрофобизирующей кремнийсодержащей жидкости (ГКЖ) марки «Типром К» в соотношении ГКЖ:золошлак 1:5, гомогенизацию смеси осуществляют путем тщательного перемешивания до однородной вязкой массы, выдерживании при температуре 160°С до полного высушивания с последующим перетиранием в ступке для разбивания комков, образовавшихся в процессе смачивания золошлака ГКЖ.

Внесение ГКЖ марки «Типром К» в соотношении ГКЖ : золошлак 1:5 и гомогенизация смеси путем тщательного перемешивания до однородной вязкой массы позволяет достичь максимума сорбционной емкости 0,86 г/г по отношению к гексану по сравнению с прототипом, в котором сорбционная емкость по отношению к гексану составляет 0,56 г/г. Из нефтепродуктов выбран гексан, так как в этом случае сорбент обладает наименьшей нефтеемкостью.

Выдерживание образцов при температуре высушивания 160°С позволяет полностью удалить растворитель из ГКЖ. Перетирание в ступке способствует разбиванию комков, образовавшихся в процессе смачивания золошлака ГКЖ с целью повышения рабочей поверхности сорбента.

При выдерживании образцов ниже температуры 160°С до полного высушивания увеличивается время выдерживания, свыше температуры 160°С до полного высушивания наблюдалось слипание и укрупнение зерен сорбента, что в свою очередь приводило к снижению рабочей поверхности и ухудшению сорбционных свойств сорбента.

Пример 1. Золошлак модифицированный смачивают ГКЖ в соотношении 1:10, после чего осуществляют высушивание при температуре 140°С до полного высушивания. Затем образец охлаждают до температуры окружающей среды и перетирают в ступке до однородной массы. Сорбционная емкость составила 0,72 г/г по отношению к гексану.

Пример 2. Золошлак модифицированный смачивают ГКЖ в соотношении 1:5, после чего осуществляют высушивание при температуре 160°С до полного высушивания. Затем образец охлаждают до температуры окружающей среды и перетирают в ступке до однородной массы. Сорбционная емкость составила 0,86 г/г по отношению к гексану.

Пример 3. Золошлак модифицированный смачивают ГКЖ в соотношении 1:3, после чего осуществляют высушивание при температуре 180°С до полного высушивания. Затем образец охлаждают до температуры окружающей среды и перетирают в ступке до однородной массы. Сорбционная емкость составила 0,81 г/г по отношению к гексану.

В Таблице 1 приведены значения сорбционной емкости сорбента (по отношению к гексану), полученного по заявляемому способу и по прототипу.

Таблица 1
Показатели Пример 1 Пример 2 Пример 3 Прототип
Температура высушивания, °С 140 160 180 -
Соотношение ГКЖ:золошлак 1:10 1:5 1:3 -
Сорбционная емкость по отношению к гексану, г/г 0,72 0,86 0,81 0,56

На фиг. 1 приведен внешний вид модифицированного сорбента - прототипа, на фиг. 2 - внешний вид гидрофобизированного сорбента.

В Таблице 2 приведены физико-химические показатели полученного сорбента и прототипа: насыпная плотность (ГОСТ Р 51641-2000); зольность образца составила (ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.32-02); истираемость (ГОСТ Р 51641-2000). Сорбционная емкость модифицированного сорбента определена по отношению к н-гексану.

Таблица 2
Определяемые показатели Единица
измерения
Результат анализа
Прототип
Модифицированный золошлак
Гидрофобизированный модифицированный золошлак
Насыпная плотность г/см3 0,666 0,621
Зольность % менее 1 2,9
Истираемость % 8,5 8,8
Сорбционная емкость по
отношению к н-гексану
г/г 0,56 0,86

Полученный гидрофобизированный сорбент на основе золошлаковых отходов, накопленных на золоотвалах при гидрозолоудалении, с вышеуказанными физико-химическими свойствами имеет более высокую эффективность не менее 95 % для очистки жидких и твердых поверхностей от нефтепродуктов в сравнении с сорбентом, изготовленным по прототипу.

Таким образом, совокупность предлагаемых существенных признаков позволяет достичь желаемого результата - повышения экологических характеристик, сорбционной емкости и плавучести сорбента.

Способ получения модифицированного сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий измельчение сырья, его термическую обработку и выдерживание, охлаждение, в качестве сырья для получения сорбента используют золошлаковые отходы, накопленные на золоотвалах по схеме гидрозолоудаления, измельчение золошлака осуществляют до размера частиц 0,25-0,5 мм, а термическую обработку и выдерживание осуществляют в два этапа, на первом этапе нагревают до 110-120°С и выдерживают при заданной температуре 30-35 мин, а на втором этапе нагревают до 600-630°С и выдерживают при указанной температуре 40-45 мин с получением модифицированного золошлака, отличающийся тем, что модифицированный золошлак гидрофобизируют путем внесения гидрофобизирующей кремнийсодержащей жидкости (ГКЖ) марки «Типром К» в соотношении ГКЖ:золошлак 1:5, гомогенизацию смеси осуществляют путем тщательного перемешивания до однородной вязкой массы, выдерживания при температуре 160°С до полного высушивания с последующим перетиранием в ступке для разбивания комков, образовавшихся в процессе смачивания золошлака ГКЖ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу регулирования осаждения водной минеральной суспензии, содержащей по меньшей мере один флоккулирующий агент, и с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 10% от массы суспензии, выбранной среди: водного остатка металлической руды, водной суспензии металлической руды и водной суспензии пригодного для применения металла, произведенного из металлической руды, или производного указанного металла.

Данное изобретение относится к способу получения водной минеральной суспензии с содержанием сухих твердых твердотельных веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии, имеющей по меньшей мере одно свойство, выбранное из: вязкости по Брукфильду менее чем 1800 мПа.с, напряжения пластического течения менее чем 80 Па.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных частиц и обезвоживания получаемых при этом осадков и предназначено преимущественно для очистки загрязненной окалиносодержащей воды. Первичный отстойник содержит цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого на нижнем участке выполнена наклонной к центру корпуса, который выполнен с центральной шахтой, выполненной в виде полого цилиндра, расширяющегося книзу с образованием на нижнем участке поперечного сечения в виде расширяющейся книзу трапеции.
Изобретение относится к способу получения адсорбента из листьев пальмы, который может быть использован для очистки поверхностных, подземных и/или сточных вод. Представлен способ получения адсорбента из листьев пальмы для очистки вод, включающий промывку листьев водопроводной водой, высушивание, разрезание и ввод их в обрабатываемую жидкость, характеризующийся тем, что высушивание осуществляют при комнатной температуре в течение суток, разрезание листьев производят на фракции до 6 мм, а ввод измельченных листьев в обрабатываемую воду производят при перемешивании в течение от 1 минуты дозами 0,1- 0,4 г/0,05 дм3.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод, загрязненных органическими и минеральными включениями, и может быть использовано при очистке стоков животноводческих и свиноводческих ферм. Устройство содержит подающий узел для подачи гипсовой массы влажностью 5-7%, уплотняющий узел, нижнюю транспортерную ленту, которая перемещается по верхней части нижней опоры, и верхнюю транспортерную уплотняющую ленту, которая перемещается по нижней части верхней опоры.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод различной природы. Представлен способ получения композиционного сорбента для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, заключающийся в смешении раствора хитозана в 1 % уксусной кислоте с дисперсией армирующего материала в дистиллированной воде при массовом отношении армирующего материала и хитозана 1:10 – 1:2, интенсивном перемешивании, постепенном добавлении эпихлоргидрина в качестве сшивающего агента и перемешивании до его полного включения в реакционную смесь, последующем капельном введении приготовленной смеси в водный раствор триполифосфата натрия с концентрацией 0,05 М при перемешивании, выдерживании в нем образовавшихся микросфер с последующим их отделением от дисперсионной среды и тщательной промывке дистиллированной водой от непрореагировавшего триполифосфата натрия, характеризующийся тем, что выдерживание композитных микросфер в водном растворе триполифосфата натрия осуществляют при комнатной температуре в течение 20-50 мин, после промывки микросферы модифицируют в растворе окисленных и обработанных тионилхлоридом углеродных нанотрубок Таунит М в толуоле в количестве 10-20% от массы сорбента при модуле толуол/сорбент 1-2 при комнатной температуре в течение 1-2 ч, затем готовый сорбент отделяют от толуола фильтрованием, промывают дистиллированной водой и высушивают, при этом окисление указанных углеродных нанотрубок Таунит М проводят концентрированной серной кислотой при модуле 50-100 при комнатной температуре в течение 60-90 мин, затем углеродные нанотрубки отделяют, промывают дистиллированной водой, высушивают, обработку углеродных нанотрубок тионилхлоридом проводят при модуле тионилхлорид / углеродные нанотрубки 30-50 при нагревании с обратным холодильником при температуре 75-80°С в течение 15-20 мин с последующим отделением углеродных нанотрубок, промывкой и высушиванием, а в качестве армирующего материала используют шунгит.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод различной природы. Представлен способ получения композиционного сорбента для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, заключающийся в смешении раствора хитозана в 1% уксусной кислоте с дисперсией полиметилсилоксана полигидрата в дистиллированной воде при массовом отношении полиметилсилоксана полигидрата и хитозана 1:10-1:2, интенсивном перемешивании, постепенном добавлении эпихлоргидрина в качестве сшивающего агента и перемешивании до его полного включения в реакционную смесь, последующем капельном введении приготовленной смеси в водный раствор триполифосфата натрия с концентрацией 0,05 М при перемешивании, выдерживании в нем образовавшихся микросфер с последующим их отделением фильтрованием от дисперсионной среды и тщательной промывке дистиллированной водой от непрореагировавшего триполифосфата натрия, характеризующийся тем, что выдерживание композитных микросфер в водном растворе триполифосфата натрия осуществляют при комнатной температуре в течение 20-50 мин, после промывки микросферы модифицируют в растворе окисленных углеродных нанотрубок Таунит-М в толуоле в количестве 10-20% от массы сорбента при модуле толуол/сорбент 1-2 при комнатной температуре в течение 1-2 ч, затем готовый сорбент отделяют от толуола фильтрованием, промывают дистиллированной водой и высушивают, при этом окисление указанных углеродных нанотрубок Таунит-М проводят концентрированной азотной кислотой при модуле 50-100 при комнатной температуре в течение 60-90 мин, затем нанотрубки отделяют, промывают дистиллированной водой, высушивают.

Заявленная группа изобретений относится к устройствам для очистки воды методом перекристаллизации, в частности к устройствам для получения талой питьевой воды, и может быть использована в системах очистки технической, загрязненной, засоленной и морской воды. Устройство содержит корпус с наружной и внутренней стенками, ориентированный углом раствора вверх, с днищем и запирающей крышкой.

Изобретение относится к реактору для устройства переработки отходов, выполненному в виде закрытой полости, выполненной с входным отверстием, соединенным с устройством подачи отходов, и с выходным отверстием для вывода газообразных продуктов деструкции. Реактор характеризуется тем, что внутренние поверхности полости частично или полностью выполнены проводящими, а в реактор введен изолированный от них электрод, соединенный с источником высоковольтных импульсов напряжения, причем размер зазора между электродом и проводящими поверхностями полости обеспечивает формирование стримеров плазмы импульсного коронного разряда при подаче на электрод импульсов высоковольтного напряжения.

Изобретение относится к области подготовки воды для котельных установок. Деаэрационная установка содержит атмосферный деаэратор, к которому подключены трубопровод подвода исходной воды и включенный в него охладитель выпара, трубопроводы греющего агента, отвода деаэрированной воды и отвода выпара.
Изобретение относится к способу получения адсорбента из листьев пальмы, который может быть использован для очистки поверхностных, подземных и/или сточных вод. Представлен способ получения адсорбента из листьев пальмы для очистки вод, включающий промывку листьев водопроводной водой, высушивание, разрезание и ввод их в обрабатываемую жидкость, характеризующийся тем, что высушивание осуществляют при комнатной температуре в течение суток, разрезание листьев производят на фракции до 6 мм, а ввод измельченных листьев в обрабатываемую воду производят при перемешивании в течение от 1 минуты дозами 0,1- 0,4 г/0,05 дм3.
Наверх