ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2003 года по МПК B01D39/08 D04B1/14 

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, при разливе нефти из танкеров, нефтепроводов и нефтехранилищ, а так же для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.

Известны фильтровальные материалы из полимерных нитей в виде вязаного трикотажа, петли которого образуют сквозные поры переплетением ластик 1+1, в котором одна из нитей эластомерная, а между петлями лицевой и изнаночной сторон расположено не менее двух уточных нитей, при этом толщина уточной нити в 1,1-1,3 раза больше диаметра сквозной поры (Патент России 1438826, В 01 D 39/08, БИ 43, 1988 г.).

Однако такие фильтровальные материалы не обеспечивают необходимой степени очистки, а также имеют недостаточную степень поглощения нефтепродуктов с поверхности воды.

Известно средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, содержащее пласт из пористого сорбента в виде двухслойной пластины, состоящей из слоя пористого материала на основе композиции из резиновой крошки размером от 0,2 до 2,5 мм и порошкообразного полиэтилена при соотношении массовых частей: резиновая крошка - 100, полиэтилен - 5-20, и полиэтиленовой пленки, соединенной с пористым материалом при нагреве. (Свидетельство на полезную модель 6165 РФ, МПК 6 В 32 в 25/00 БПМ, 1998, 3).

Однако, недостатком такого средства является невысокая степень поглощения нефти и нефтепродуктов, а также сложность изготовления конструкции.

Известно средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов в виде пластины на основе композиции из резиновой крошки и порошкообразного полиэтилена, композиция дополнительно содержит измельченный волокнистый целлюлозный материал при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: резиновая крошка 100, полиэтилен 15-25, измельченный волокнистый целлюлозный материал 10-30 (Патент России 2148025, С 02 F 1/28, БИ 12, 2000 г.).

Недостатком такого средства является сложность изготовления, недостаточная степень поглощения, большая трудоемкость при сборе сорбента с поверхности воды, а также низкая степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.

Наиболее близким фильтровальным материалом к заявляемому объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа одинарным переплетением "гладь", в котором в качестве синтетических нитей используют высокоэластичные полиуретановые нити спандекс при натяжении в петлях 1,5-4 Н/мм² (Патент России 1438825, В 01 D 39/08, БИ 43, 1988 г.)
Однако, такие фильтровальные материалы имеют низкое качество фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а так же недостаточную степень поглощения нефтепродуктов.

Задачей изобретения является создание нового фильтровального материала, обладающего способностью фильтрования жидкостей и газов, а так же очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей, а так же улучшение степени очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, содержит внутри резиновую крошку размером 0,4-0,75 мм, а трикотаж выполнен из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а размер пор трубчатого трикотажа в 1,2-1,5 раза меньше размеров крошки.

Выполнение фильтровального материала в виде трубчатого трикотажа позволяет получить равномерную фильтровальную поверхность без швов, что улучшает качество фильтрации и создать оболочку для удержания резиновой крошки. Кроме того, пористая структура трикотажа обеспечивает капиллярный эффект при сборе нефтепродуктов с поверхности воды.

Использование синтетических нитей при изготовлении трубчатого трикотажа позволяет эксплуатировать его как в водной среде, так и в агрессивной среде.

Использование эластомерной нити позволяет получить упругий каркас, который позволяет менять поровую структуру трубчатого трикотажа при регенерации и при набухании резиновой крошки в процессе очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

Наличие резиновой крошки внутри трубчатого фильтровального материала позволяет удерживать нефтепродукты внутри структуры путем набухания резиновой крошки.

При набухании резиновая крошка, увеличиваясь в размерах, растягивает трикотажное полотно как в продольном, так и в поперечном направлениях и тем самым увеличивает поры трикотажного полотна. Это способствует дополнительному увеличению степени поглощения.

Использование крошки размером менее 0,4 мм приводит к проскоку резиновой крошки через петли трикотажного полотна, что затрудняет применение фильтровального материала и ухудшает качество фильтрации, а так же уменьшает размеры пор между крошкой, что снижает поглощение нефтепродуктов с поверхности воды.

Использование резиновой крошки размером более 0,75 мм ухудшается качество фильтрации, при очистке воды от нефтепродуктов происходит поглощение воды больше чем нефтепродуктов, что снижает качество очистки.

Использование трикотажного полотна с размером пор менее 1,2 раза размеров резиновой крошки приводит к увеличению проницаемости фильтровального материала, что снижает качество очистки воды от нефтепродуктов.

Использование трикотажного полотна с размером пор более 1,5 раза размеров крошки уменьшается проницаемость, что ухудшает качество фильтрации.

На чертеже представлен фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа 1, состоящего из полимерных нитей 2, одна из которых - эластомерная 3, образующая упругий каркас, и резиновой крошки 4.

Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа изготавливается на круглотрикотажной машине 8-22 класса путем провязывания синтетических нитей при натяжении 2,3-1,4 Н и глубине купирования 2,5-3,7 мм. Во внутрь готового фильтровального материала засыпают резиновую крошку и края трубчатого трикотажа закрепляют при помощи хомутов.

Для наглядности приведена таблица испытаний фильтровального материала в сравнении с прототипом.

Процесс фильтрации осуществлялся для 3,5% суспензии с наличием 12% нефтепродуктов сточных вод ремонтного цеха автопредприятия. Размер частиц изменялся от 15-140 мкм при перепаде давления 3,5 атм. Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальный материал помещали на 3,5 мм в слой жидкой фракции и выдерживали в течении 18 мин, а затем взвешивали.

Пример 1.

Процесс фильтрования производился с использованием фильтровального материала с резиновой крошкой размером 0,4 мм и при размере пор трикотажного полотна менее 1,2 раза размера резиновой крошки.

Пример 2.

Процесс фильтрования по примеру 1 с размером резиновой крошки 0,75 мм и при размере пор трикотажного полотна более 1,5 раза размера резиновой крошки.

Пример 3.

Процесс фильтрования по примеру 1 с размером резиновой крошки 0,5 мм и при размере пор трикотажного полотна менее 1,3 раза размера резиновой крошки.

Из данных таблицы видно, что удельная производительность процесса фильтрования незначительно возрастает, улучшается качество фильтрования и степень поглощения нефтепродуктов с поверхности воды за счет набухания резиновой крошки и увеличении объемности фильтровального материала.

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, при разливе нефти из танкеров, нефтепроводов и нефтехранилищ, а так же для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. Техническим результатом является увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а так же улучшение степени очистки поверхности воды от нефтепродуктов. Сущностью изобретения является то, что фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, содержит внутри резиновую крошку размером 0,4-0,75 мм, а трикотаж выполнен из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а размер пор трубчатого трикотажа в 1,2-1,5 раза меньше размеров крошки. 1 табл., 1 ил.

Фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, отличающийся тем, что внутри трубчатого трикотажа размещена резиновая крошка размером 0,4-0,75 мм, а трикотаж выполнен из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а размер пор трубчатого трикотажа в 1,2-1,5 раза меньше размеров крошки.