ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК B01D39/08 B01D39/02 

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 также для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.

Известно средство для очистки поверхности воды от нефти 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 1/25, БИ № 12, 2000 г.).

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

Известен 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/мм (Патент России №1438825, В 01 D 39/ 08, БИ № 43, 1988 г.).

Однако такие фильтровальные материалы имеют низкое качество очистки поверхности воды от нефтепродуктов, а также низкую степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.

Известен фильтровальный материал из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, в котором 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 (Патент России №2198717, В 01 D 39/08, D 04 В 1/14, БИ № 5, 2003 г.).

Недостатком таких фильтровальных материалов является их малая плавучесть на поверхности воды при сборе сорбента, а также недостаточная степень очистки при фильтровании жидкости или газа.

Наиболее близким фильтровальным материалом к заявляемому объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является фильтровальный материал для очистки газов и жидкостей в виде трубчатого трикотажа из растяжимых и нерастяжимых нитей переплетением ластик 1+1, который снабжен петельными рядами переплетения гладь из разноусадочных бикомпонентных нитей с температурой плавления не ниже 150°С, выполненные чередующимися с петлями ластика, причем он содержит не менее 20 рядов глади (Патент России №2062635, В 01 D 39/08, БИ № 18, 1996 г.).

Однако, такие фильтровальные материалы имеют низкую плавучесть на поверхности воды при сборе сорбента, а также малоэффективны при фильтровании жидкости или газа.

Задачей изобретения является создание фильтровального материала с высокой фильтровальной способностью при очистке жидкостей или газов, а также обладать плавучестью при очитке поверхности воды от нефтепродуктов.

При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а также увеличения плавучести на поверхности воды при очистке ее от нефтепродуктов и увеличения площади очистки.

Поставленный технический результат по п.1 достигается тем, что фильтровальный материал из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа состоит из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка, причем объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:(1-4), а также по пункту 2 фильтровальный материал из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа содержит несколько соединенных между собой секций из трубчатого трикотажа, причем секции, состоящие из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка при их объемном соотношении 1:(1-2), чередуются с секциями, в которых размещена пенополиуретановая крошка.

Выполнение трубчатого трикотажа из двух частей позволяет разделить резиновую и пенополиуретановую крошки и предотвратить загрязнение пенополиуретановой крошки нефтепродуктами.

Резиновая крошка, размещенная в одной из частей трубчатого трикотажа, позволяет эффективно осуществлять сбор нефтепродуктов с поверхности воды за счет ее набухания.

Пенополиуретановая крошка, размещенная в другой части трубчатого трикотажа, позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала на поверхности воды при максимальном набухании резиновой крошки.

Уменьшение соотношения между резиновой и пенополиуретановой крошками уменьшает плавучесть фильтровального материала после набухания резиновой крошки, он начинает тонуть, что уменьшает степень очистки поверхности воды.

Увеличение соотношения между резиновой и пенополиуретановой крошками малоэффективно, так как набухание резиновой крошки осуществляется только в нижнем слое фильтровального материала, что снижает степень очистки поверхности воды.

Использование нескольких соединенных между собой секций фильтровального материала позволяет увеличить зону очистки загрязненной нефтепродуктами поверхности воды.

Использование между секциями фильтровального материала трубчатого трикотажа, в котором размещена только пенополиуретановая крошка, позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала при полном набухании резиновой крошки в соседних секциях.

Увеличение соотношения между резиновой и пенополиуретановой крошками по п.2 уменьшает степень очистки из-за увеличения степени плавучести фильтровального материала.

Уменьшение соотношения между резиновой и пенополиуретановой крошками по п.2 позволяет увеличить степень очистки поверхности воды за счет увеличения количества резиновой крошки.

На фиг.1 представлен фильтровальный материал по п.1, а на фиг.2 представлен фильтровальный материал по п.2.

На фиг.1 представлен фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа по п.1, состоящий из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка 1, а в другой пенополиуретановая крошка 2.

На фиг.2 представлен фильтровальный материал, содержащий несколько соединенных между собой секций 3 из трубчатого трикотажа, состоящих из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка 1, а в другой пенополиуретановая крошка 2, чередующихся с секциями 4 из трубчатого трикотажа, в котором размещена пенополиуретановая крошка 5.

Фильтровальный материал по п.1 получают на круглотрикотажной машине 22 класса из синтетических нитей при глубине кулирования 0,8-1,5 мм и при натяжении нитей перед петлеобразующей системой 4,5-6,0 Н. Готовое полотно прошивается вдоль петельных столбиков на плоскошовной швейной машине. В одну из образованных частей полотна засыпают резиновую крошку, а в другую часть пенополиуретановую крошку и зашивают концы по торцам фильтровального материала на плоскошовной швейной машине.

Фильтровальный материал по п.2 также получают на круглотрикотажной машине и готовое полотно делится на секции, одна из которых делится на две части. В одну секцию засыпают резиновую крошку и пенополиуретановую крошку в отдельные части, а в другую секцию засыпают только пенополиуретановую крошку и зашивают концы на торцах фильтровального материала.

Фильтровальный материал помещали в емкость с водой с наличием 24% нефтепродуктов на площади по длине от 0,4-5,6 метра. Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальные материалы, выполненные по п.1 и по п.2, помещали в слой жидкой фракции в течение 12 часов, а затем взвешивали. Регенерацию фильтровального материала осуществляли путем пропускания его через рифленые валики при усилии между ними 20 кг.

Пример 1

Процесс фильтрования осуществлялся на 8,2% суспензии с наличием до 28% нефтепродуктов сточных вод ремонтного цеха машиностроительного завода. Размер частиц изменялся от 45 до 200 мк при перепаде давления 2,5 атм. Поверхность нефтяного пятна на поверхности воды меняли от 1 до 5 м². Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальный материал по п.1 помещали в слой жидкой фракции и выдерживали в течение 1 часа, а затем взвешивали и определяли % очистки поверхности воды. Объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:1.

Пример 2.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:4.

Пример 3.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:2.

Пример 4.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором фильтровальный материал содержит несколько соединенных между собой секций из трубчатого трикотажа, причем секции состоят из 2-х частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка, причем объемное соотношение в фильтровальном материале между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:1, и чередуются с секциями, в которых размещена пенополиуретановая крошка.

Пример 5.

Процесс фильтрования по примеру 4, в котором объемное соотношение в фильтровальном материале между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:2.

Пример 6.

Процесс фильтрования по примеру 4, в котором объемное соотношение в фильтровальном материале между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:1,5.

Для наглядности приведена таблица испытаний фильтровального материала в сравнении с фильтровальным материалом по прототипу.

Из данных таблицы видно, что удельная производительность взрастает примерно в 2-5 раз, увеличивается степень очистки суспензии и поглощения нефтепродуктов, а также уменьшается время регенерации. При увеличении количества секций, соединенных между собой, увеличивается и площадь очистки поверхности воды.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

средства, воплощающие заявленное изобретение при его осуществлении, может быть использовано в химической, нефтехимической, машиностроительной, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтровальные материалы в экологических процессах очистки сточных вод и промышленных газов, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности воды;

для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “промышленная применимость” по действующему законодательству.

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 также для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. Сущностью изобретения является то, что фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, который состоит из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка, причем объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1: (1-4), а также по пункту 2 фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа из несколько соединенных и чередующихся между собой секций из трубчатого трикотажа, причем секции, состоящие из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка при их объемном соотношении 1:(1-2), чередуются с секциями, в которых размещена пенополиуретановая крошка. Техническим результатом является увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а также увеличения плавучести на поверхности воды при очистке ее от нефтепродуктов и увеличения площади очистки. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, отличающийся тем, что трубчатый трикотаж состоит из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка, причем объемное соотношение между резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:(1-4).2. Фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, отличающийся тем, что он содержит несколько соединенных между собой секций из трубчатого трикотажа, причем секции, состоящие из двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка при их объемном соотношении 1:(1-2), чередуются с секциями, в которых размещена пенополиуретановая крошка.