СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО НЕФТЕСОРБЕНТА ИЗ ЛИСТОВОГО ОПАДА Российский патент 2024 года по МПК B01J20/22 B01J20/24 B01J20/30 

Изобретение относится к области получения сорбента из растительного сырья, который может быть использован для ликвидации небольших аварийных разливов нефти на твердой поверхности.

Известен способ очистки поверхности воды от нефтяного загрязнения, включающий высушивание и измельчение растительного сорбента, контактирование загрязненной поверхности воды с растительным сорбентом и удаление его с водной поверхности. В качестве растительного сорбента используют смешанный листовой опад в соотношении к нефтяному загрязнению (0,14-0,2):1, который предварительно модифицируют 3%-ным раствором перекиси водорода в течение 40 мин. После высушивания и измельчения модифицированного смешанного листового опада из него формируют боны. Далее осуществляют контактирование загрязненной поверхности воды с бонами с последующим удалением с водной поверхности. Также в качестве растительного сорбента используют плодовые оболочки злаковых культур в соотношении к нефтяному загрязнению 0,8:1, которые предварительно модифицируют при температуре 150-160°С в течение 20 мин при постоянном перемешивании. После высушивания и измельчения модифицированных плодовых оболочек злаковых культур из них формируют маты и осуществляют контактирование загрязненной поверхности воды с матами с последующим удалением с водной поверхности. Предлагаются три варианта растительного сорбента, содержащие в своем составе: тополь, липу, березу, осину, рябину, зерна овса, зерна ячменя или зерна пшеницы в различной комбинации и процентном соотношении (патент РФ 2787093, МПК E02B 15/04, C02F 1/28, B01J 20/22, 28.12.2022, Бюл. №1).

Недостатком данного способа является сложность подготовки исходного сырья в точной комбинации и процентном соотношении для получения сорбента.

Известен способ получения адсорбента из листьев пальмы для очистки поверхностных, подземных и/или сточных вод, включающий промывку листьев водопроводной водой, высушивание, разрезание и ввод их в обрабатываемую жидкость, при этом 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 (патент РФ 2786499, МПК B01J 20/22, B01J 20/28, B01J 20/30, C02F 1/28, 21.12.2022, Бюл. № 36).

Недостатком данного способа является то, что используется растение (пальма), произрастающее не повсеместно, а только в определенных районах, кроме того отсутствует информация о сорбции нефти.

Известен способ получения сорбента, для которого используют подвергнутые механическому размолу и очищенные от загрязняющих и водорастворимых веществ древесную кору или кородревесные отходы. Отходы подвергают гидрофобизации сульфатным мылом, которое осаждают сульфатом алюминия. Гидрофобизатор берут в количестве 0,5-5,0 % от массы отходов (патент РФ 2638354, МПК B01J 20/32, 13.12.2017, Бюл. №35).

Недостатком данного способа является то, что в нем не используются листья, а также сложность процесса подготовки сорбента.

Известен гранулированный сорбент для гигиены и экологии мест обитания в виде гранул с влажностью не более 5 % с целлюлозосодержащим компонентом, способный абсорбировать жидкость более чем 1:1, отличающийся тем, что выполнен в виде гранулированной смеси целлюлозосодержащего компонента и вермикулита при следующем соотношении масс: целлюлозосодержащий компонент (60-95%), вермикулит (5-40%), при этом гранулы характеризуются прочностью не менее 15 Н, адсорбционной емкостью не менее 25 мг/г, влагопоглощением не менее 120 % (патент РФ 2627415, МПК B01J 20/16 (2006.01), B01J 20/24 (2006.01), B01J 20/28 (2006.01), 08.08.2017, Бюл. №22).

Недостатком данного способа является сложность процесса подготовки сорбента и дороговизна.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения сорбента для удаления нефтехимических загрязнений с поверхности воды, включающий обработку растительного сырья высокочастотной плазмой, отличающийся тем, что в качестве сырья используют предварительно высушенный и измельченный листовой опад, а обработку проводят низкотемпературной плазмой высокочастотного разряда при давлении в разрядной камере 26,6 Па, при силе тока на аноде 0,5 А и напряжении 7,5 кВ в присутствии пропана при массовом соотношении плазмообразующий газ аргон:пропан 70:30 в течение 60 секунд (патент РФ 2595654, МПК B01J20/24, B01J20/30, 24.03.2015, Бюл. № 24).

Недостатком данного способа является сложность технологии получения сорбента и его дороговизна.

Задачей изобретения является упрощение и удешевление технологии получения сорбента, расширение сырьевой базы для получения основы сорбента.

Поставленная задача решается способом получения гранулированного нефтесорбента из листового опада, включающим сушку и измельчение листового опада, характеризующийся тем, что используют листовой опад, который после естественной сушки до влажности не менее 10 % измельчают в мельнице до получения частиц размером не более 10 мм, затем их разделяют на ситах, выстроенных в колонну и имеющих на разных уровнях разный размер ячеек, который уменьшается от верхнего уровня к нижнему с 10 мм до 2 мм, далее гранулируют на грануляторе с фильерой матрицы, соответствующей требуемому размеру частиц листового опада, полученные гранулы охлаждают при температуре 22-25 °С в течение суток.

Пример конкретной реализации способа.

Способ получения гранулированного нефтесорбента из листового опада осуществляется следующим образом:

- собранный на урбанизированной территории листовой опад сушится естественным путем (воздушная сушка) до влажности не менее 10%;

- высушенный листовой опад порционно загружают в мельницу и измельчают до получения частиц размером не более 10 мм;

- размельченную массу погружают на сита с размерами ячеек от 10 до 2 мм, собранные в единую колонну от большого размера ячеек сверху колонны до наименьшего внизу колонны;

- колонну с ситами трясут вручную или на вибростенде до полного разделения размельченной массы;

- полученную массу листового опада соответствующего размера гранулируют на грануляторе с фильерой матрицы такого же размера;

- путем смены матриц гранулятора получают гранулы размером от 10 до 2 мм;

- полученные гранулы охлаждают при температуре 22-25°С в течение суток;

- готовый гранулированный сорбент можно использовать для ликвидации небольших разливов нефти и нефтепродуктов на твердой поверхности;

- использованный гранулированный сорбент, т.е. адсорбировавший нефть или нефтепродукты возможно использовать как топливо.

Проведенные лабораторные исследования сорбционной емкости сорбентов из листового опада показывают, что:

- листовой опад дуба черешчатого с размерами частиц 5,0 мм имеет нефтеемкость 5,70 г/г, с размерами частиц 2,0 мм - 4,67 г/г;

- листовой опад клена остролистного с размерами частиц 2,0 мм имеет нефтеемкость 4,77 г/г;

- листовой опад березы повислой с размерами частиц 2,0 мм имеет нефтеемкость 4,79 г/г.

Итак, заявляемое изобретение позволяет получить гранулированный нефтесорбент из различного листового опада урбанизированной территории.

Изобретение касается способа получения гранулированного нефтесорбента из опавшей листвы, при этом опавшая листва сушится до влажности не менее 10% и измельчается в мельнице до получения частиц размером не более 10 мм, разделяется на ситах с размерами ячеек от 10 до 2 мм, гранулируется на грануляторе с фильерой матрицы, соответствующей требуемому размеру частиц листового опада, полученные гранулы охлаждаются при температуре 22-25°С в течение суток. Технический результат: упрощение и удешевление технологии получения сорбента, расширение сырьевой базы для получения основы сорбента. 1 пр.

Способ получения гранулированного нефтесорбента из листового опада, включающий сушку и измельчение листового опада, отличающийся тем, что используют листовой опад, который после естественной сушки до влажности не менее 10% измельчают в мельнице до получения частиц размером не более 10 мм, затем их разделяют на ситах, выстроенных в колонну и имеющих на разных уровнях разный размер ячеек, который уменьшается от верхнего уровня к нижнему с 10 мм до 2 мм, далее гранулируют на грануляторе с фильерой матрицы, соответствующей требуемому размеру частиц листового опада, полученные гранулы охлаждают при температуре 22-25°С в течение суток.