ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2005 года по МПК B01D39/08 C02F1/28 

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.

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.

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 1/25, БИ N 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 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, выполненными 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.

Наиболее близким фильтровальным материалом к заявляемому объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является 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 N 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.

Задачей изобретения является создание фильтровального материала с высокой фильтровальной способностью при очистке жидкостей или газов, обладающего плавучестью, обеспечивающей высокое качество очистки 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.

Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, выполнен платированным переплетением, в котором грунтовая нить выполнена из синтетических нитей, а платированая - из резиновых нитей, образующих на лицевой стороне ворсовую поверхность, длина резиновой нити в петле в 1,2-1,8 раза больше длины синтетической нити в петле, а внутри трубчатого трикотажа размещены целлюлозный волокнистый материал, резиновые волокна или резиновая крошка и пенополиуретановая крошка в объемном соотношении 1:(2-4):(1,5-3) соответственно.

Выполнение трубчатого трикотажа платированным переплетением позволяет получить ворсовую поверхность фильтровального материала.

Выполнение грунтовой нити из синтетической позволяет увеличить прочность фильтровального материала в процессе эксплуатации.

Выполнение платированной нити из резиновой нити позволяет увеличить качество очистки поверхности воды от нефтепродуктов путем ее набухания.

Использование целлюлозного волокнистого материала внутри трубчатого трикотажа исключает образование резиновых комков при сборе нефтепродуктов, что увеличивает качество очистки.

Использование резиновой крошки или резиновых волокон внутри трубчатого трикотажа увеличивает качество очистки поверхности воды от нефтепродуктов и качество фильтрации жидкостей и газов.

Использование пенополиуретановой крошки внутри трубчатого трикотажа позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала на поверхности воды при максимальном набухании резиновой крошки.

Уменьшение содержания целлюлозного волокнистого материала по отношению к резиновым волокнам или резиновой крошке и пенополиуретановой крошке уменьшает объемность фильтровального материала, что приводит к образованию комков из резиновой крошки, которые уменьшают степень очистки.

Увеличение содержания целлюлозного волокнистого материала по отношению к резиновым волокнам или резиновой крошке и пенополиуретановой крошке уменьшает степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов, так как степень набухания целлюлозных волокнистых материалов значительно меньше степени набухания резиновой крошки.

Уменьшение содержания резиновых волокон или резиновой крошки по отношению к целлюлозному волокнистому материалу и пенополиуретановой крошке уменьшает степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

Увеличение содержания резиновых волокон или резиновой крошки по отношению к целлюлозному волокнистому материалу и пенополиуретановой крошке уменьшает объемность фильтровального материала, что приводит к образованию комков из резиновой крошки, которые уменьшают степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

Уменьшение содержания пенополиуретановой крошки по отношению к целлюлозному волокнистому материалу и резиновым волокнам или резиновой крошке уменьшает степень плавучести фильтровального материала в процессе набухания резиновой крошки при сборе нефтепродуктов.

Увеличение содержания пенополиуретановой крошки по отношению к целлюлозному волокнистому материалу и резиновым волокнам или резиновой крошке уменьшает степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

На фиг.1 представлен фильтровальный материал, состоящий из трубчатого трикотажа 1, в котором размещены целлюлозный волокнистый материал 2, резиновые волокна 3 или резиновая крошка 4 и пенополиуретановая крошка 5.

На фиг.2 представлена графическая запись трубчатого трикотажа 1, выполненного платированным переплетением, в котором грунтовая нить 6 содержит синтетические нити, а платированная 7 содержит резиновые нити, образующие на лицевой стороне ворсовую поверхность.

Фильтровальный материал получают на круглочулочном автомате 14 класса из синтетических нитей и резиновых нитей при глубине купирования 1,2-1,5 мм и при натяжении синтетических нитей перед петлеобразующей системой 2,5-5,0 Н и резиновых нитей 0,2-0,9 Н. В готовый трубчатый трикотаж засыпают целлюлозный волокнистый материал, резиновую крошку или резиновые волокна длиной до 25 мм и пенополиуретановую крошку в соответственном объемном соотношении 1:(2-4):(1,5-3) соответственно. Концы по торцам фильтровального материала зашивают на плоскошовной швейной машине.

Фильтровальный материал помещают в емкость с водой с наличием 15% нефтепродуктов на площади по длине от 0,4-5,6 метра. Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальные материалы помещают в слой жидкой фракции в течение 6 часов, а затем взвешивают. Регенерацию фильтровального материала осуществляют путем пропускания его через рифленые валики при усилии между ними 20 кг.

Пример 1

Процесс фильтрования осуществляют на 6% суспензии с наличием до 15% нефтепродуктов сточных вод ремонтного цеха машиностроительного завода. Размер частиц изменялся от 30 до 150 мк при перепаде давления 2,5 атм. Поверхность нефтяного пятна на поверхности воды меняют от 1 до 5 м². Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальный материал помещают в слой жидкой фракции и выдерживали в течение 0,5 часа, а затем взвешивают и определяют % очистки поверхности воды. Объемное соотношение между целлюлозным волокнистым материалом, резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:2:1,5.

Пример 2.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором объемное соотношение между целлюлозным волокнистым материалом, резиновыми волокнами и пенополиуретановой крошкой составляет 1:2:1,5.

Пример 3.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором объемное соотношение между целлюлозным волокнистым материалом, резиновой и пенополиуретановой крошками составляет 1:2:3

Пример 4.

Процесс фильтрования по примеру 1, в котором объемное соотношение в фильтровальном материале между целлюлозным волокнистым материалом, резиновыми волокнами и пенополиуретановой крошкой составляет 1:2:2.

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

ТаблицаМатериалУдельная производительность,
л/м² мин.Степень очистки суспензии,
%Степень поглощения нефтепродукта, %Время регенерации, минФильтровальный материал, выполненный по прототипу.8,5708826,5Фильтровальный материал, выполненный по примеру 1.10,88710921,5Фильтровальный материал, выполненный по примеру 2.28,69314015,3Фильтровальный материал, выполненный по примеру 3.18,78913015,0Фильтровальный материал, выполненный по примеру 4.19,58913015,0

Из данных таблицы видно, что удельная производительность возрастает примерно в 1,2-3 раза, увеличивается степень очистки суспензии и поглощения нефтепродуктов, а также уменьшается время регенерации.

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

средства, воплощающие заявленное изобретение при его осуществлении, могут быть использованы 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 и 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. Фильтровальный материал состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, который выполнен платированным плетением. При этом грунтовая нить выполнена из синтетических нитей, а платировочная - из резиновых нитей, образующих на лицевой стороне ворсовую поверхность. Длина резиновой нити в петле в 1,2-1,8 раза больше длины синтетической нити в петле. Внутри трубчатого трикотажа размещены целлюлозный волокнистый материал, резиновые волокна или резиновая крошка и пенополиуретановая крошка в объемном соотношении 1:(2-4):(1,5-3) соответственно. Технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов и увеличение плавучести на поверхности воды при очистке ее от нефтепродуктов. 2 ил., 1 табл.

Фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа из синтетических нитей, отличающийся тем, что трубчатый трикотаж выполнен платированным плетением, в котором грунтовая нить выполнена из синтетических нитей, а платировочная - из резиновых нитей, образующих на лицевой стороне ворсовую поверхность, причем длина резиновой нити в петле в 1,2-1,8 раза больше длины синтетической нити в петле, а внутри трубчатого трикотажа размещены: целлюлозный волокнистый материал, резиновые волокна или резиновая крошка и пенополиуретановая крошка в объемном соотношении 1:(2-4):(1,5-3) соответственно.