СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОРФЯНОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2001 года по МПК B01J20/24 

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.

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.

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.