Способ получения сорбента Советский патент 1988 года по МПК B01J20/32 C02F1/28 C02F1/28 C02F101/32 C02F103/00 

4

СО 00 00

со о:

Изобретение относится к способам получения сорбционных материалов.для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов и может быть исполь- зовано для очистки технологических и сточных вод, содержащих нефтепродукты.

Целью изобретения является повьппе ние сорбционной емкости сорбента и его плавучести.

Дпя осуществления способа вермикулит и углеводороды нефтяного происхождения (парафин) подают в зону обжига совместно при расходе углево- дородов 5-9% по отношению к вермикулиту, а обжиг и обработку парафином (гидрофобизацию) осуществляют одновременно в струе раскаленных газов при 670-850°С, причем в качестве углево- дородов нефтяного, происхождения используют твердый измельченный парафин с крупностью частиц,, соизмеримой с крупностью частиц вермикулита и равной 1-10 мм.

Совместная подача вермикулита и парафина в зону обжига позволяет повысить сорбционные свойства сорбента пр и одновременном упрощении спо- соба.

Весо1 ое соотнощение компонентов (количество углеводородов составля- ет 5-9% по отношению к вермикулиту) обусловлено тем, что уменьшение подачи углеводородов вызывает снижение технико-эксплуатационных характеристик сорбента плавучести и неф- теемкости, а увеличение () экономически нецелесообразно.

Одновременнь й обжиг вермикулита и его обработка .углеводородами неф- тяного происхолодения в струе раскаленных газов при 670-830 С позволяет получить сорбент с четко выражен- ными гидрофобными свойствами за счет нанесения на его активную,поверхност продуктов сгорания углеводородов, причем создание гидрофобного покрь1ти

обеспечивается по всему сорбционному объему вермикулита, а не только с поверхности его частиц.

Ниже температуры 670 С наблюдается неполное расслоение пластин вермикулита, уменьшение активной поверхности сорбента, снижение его плавучести. Bbmie 850°С повышается хрупкость сорбента, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик.

5 0 5

О

Q

5

0

5

Использование в качестве углеводородов твердого измельченного парафина с крупностью частиц, соизмеримой с крупностью частиц вермикулита, обеспечивает равномерность совместного внесения вермикулита и углеводородов в зону обжига.

Максимальный размер зерен вермикулита не должен превьшать 10 мм, так как более крупные, хорошо всйученные гранулы, имеют слабые связи между отдельными чешуйками и поэтому легко ломаются.

Наибольшей эффективностью обладают зерна вермикулита размером 1- 10 мм, так как, обладая достаточной прочностью и сравнительно небольшими порами, они дают при обжиге больший выход вспученног о вермикулита по сравнению с мелкими фракциями. Значение их объемной насыпной массы в 2- 3 раза ниже, чем для мелких фракций.

Пример 1. Вермикулит в коли честве 100 кг крупностью 1-10 мм подают в зону обжига совместно с измельченным твердым парафином в количестве 9% по,отношению к вермикулиту. Подачу компонентов осуществляют сжатым воздухом (давление 4 ати). Одно- временньй обжиг вермикулита и обработку его углеводородами.производят в струе раскаленных газов, образующихся при сгорании дизтоплива в факеле форсунки. Расход дизтоплива тазляет 11 кг/м при давлении 1- 1,5 ати, давление подачи воздуха в форсунке - 0,5-0,7 ати. Температуру обжига поддерживают равной 670 С. Объемный вес полученного сорбента составляет 105 кг/м , плавучесть - 25 дн при 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды, сорб- ционная емкость (нефтеемкость) 9,68 г/г вермикулита.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру I за исключением того, что обжиг и обработку вермикулита углеводородами осуществляют при 770 °С.

Объемный вес полученного сорбента составляет 103 кг/ м; плавучесть - 30 дн при 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды (волне- нение не вызьшает затопление сорбента в течение 30 дн.), сорбционная емкость 10,58 г/г вермикулита.

31438836

Процесс ведут ана31 за исключением и обработку вермикуами осуществляют

г

б о т т п 10 П н в к а

15

Объемный вес полученного сорбента составляет 100 кг/м , плавучесть - 35 дн при 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды, сорб- Ционная емкость 11,86 г/г вермикулита.

Пример 4. Вермикулит в количестве 100 кг крупностью 1-10 мм подают в зону обжига совместно с измельченным твердьЕ-1 парафином в количестве 5% по отношению к вермикулиту, Подачу компонентов производят сжатым воздухом при давлении 4 ати. Одновременно осуществляют обжиг вермикулита 20 и обработку его углеводородами в струе раскаленных газов, образующихся при сгорании дизтоплива в факеле форсунки. - Расход дизтоплива составляет 11 кг/м при давлении 1-,5 ати, давление подачи воздуха в форсунке 0,5-0,7 ати. Температуру обжига поддерживают равной . Объемный вес полученного

При испытании эффективности сор- бентов, полученных по примерам -6, обрабатывают сплошную пленку из нефтепродуктов толщиной 1,4 мм сорбентом в количестве 20% от веса нефтепродукта при легком перемешивании. 10 Полученный сорбент хорошо извлекает нефтепродукты с поверхности воды. После удаления сорбента-поверхность воды остается чистой, степень очистки, по данным спектрофотометрического анализа, составляет 98-100%.

В табл. 2 приведены сравнительные, данные предложенного и известного способов.

Анализ приведенных в таблицах данных показывает, что одновременный обжиг вермикулита и его обработка в струе раскаленных газов при 670850 С углеводородами нефтяного происхождения (парафином) в количестве 25 5-9% по отношению к вермикулиту обеспечивает получение сорбента нефти с оптимальными эксплуатационными характеристиками: значительной нефте- м-, пла- емкостью (9,5-11,9 г/г вермикулита) вучесть - 21 дн. при 100%-ной удержи- 30 100%-ной плавучестью в течение дли- ваемости сорбента на поверхности во- тельного времени (21-35 дн.). Нефте

сорбента составляет 105 кг/

вес полученного

103-105 кг/м , плавучесть

ды, сорбционная емкость 9,47 г/г вер-, микулита.

Пример 5, Процесс ведут аналогично примеру 4 за исключением того, что вермикулит подают в зону, обжига совместно С измельченным твердым парафином в количестве 7,5% по отношению к вермикулиту. Объемньп

сорбента составляет

- 24 дн

при 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды, сорбционная емкость 10,18 г/г вермикулита.

Пример 6. Процесс ведут аналогично примеру 4 за исключением того, что обжиг и обработку вермикулита углеводородами осуществляют при 850°С.

Объемный вес полученного сорбента составляет 98-100 кг/м , плавучесть - 30 дн при 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности во-,, ды, сорбционная емкость 11,11 г/г вермикулита.

35

емкость предлагаемого сорбента в 3- 3,7 раза, а плавучесть в 20-30 раз выше, чем у извест гого сорбента.

Формула изобретения

i . Способ получения сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды включающий обжиг 40 вермикулита и последующую обработку его углеводородами нефтяного происхождения, отлич ающийся тем, что, с целью повышения сорбцион- ной емкости и плавучести сорбента, 45,в качестве источника углеводородов использ тот парафин, обжиг вермикулита и обработку парафином ос тцествляют одновременно в струе раскаленных газов при 670-850 С путем совместной 50 подачи реагентов в зону обжига.

2. Способ по п. 1, отлича- щ и и с я тем, что вермикулит и .парафин используют в виде частиц раз- :мером 1-10 мм при расходе парафина 5-9% по отношению к вермикулиту.

Сравнителг.ные свойства полученного сорбента представлены в табл. 1.

При испытании эффективности сор- бентов, полученных по примерам -6, обрабатывают сплошную пленку из нефтепродуктов толщиной 1,4 мм сорбентом в количестве 20% от веса нефтепродукта при легком перемешивании. Полученный сорбент хорошо извлекает нефтепродукты с поверхности воды. После удаления сорбента-поверхность воды остается чистой, степень очистки, по данным спектрофотометрического анализа, составляет 98-100%.

В табл. 2 приведены сравнительные, данные предложенного и известного способов.

Анализ приведенных в таблицах данных показывает, что одновременный обжиг вермикулита и его обработка в струе раскаленных газов при 670850 С углеводородами нефтяного про35

емкость предлагаемого сорбента в 3- 3,7 раза, а плавучесть в 20-30 раз выше, чем у извест гого сорбента.

Формула изобретения

i . Способ получения сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды включающий обжиг 40 вермикулита и последующую обработку его углеводородами нефтяного происхождения, отлич ающийся тем, что, с целью повышения сорбцион- ной емкости и плавучести сорбента, 45,в качестве источника углеводородов использ тот парафин, обжиг вермикулита и обработку парафином ос тцествляют одновременно в струе раскаленных газов при 670-850 С путем совместной 50 подачи реагентов в зону обжига.

2. Способ по п. 1, отлича- щ и и с я тем, что вермикулит и .парафин используют в виде частиц раз- :мером 1-10 мм при расходе парафина 5-9% по отношению к вермикулиту.

Таблица J

Изобретение касается получения сорбционных материалов для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов. Целью изобретения является повышение сорбционной емкости получаемого сорбента и плавучеста при одновременном упрощении способа. Для осуществления способа вермикулит подают в зону обжига совместно с измельченным твердым парафином прн расходе последнего 5-9% по отношен по к вермикулиту, а обжиг и обработку углеводородами осуществляют одновременно в.струе раскаленных газов, образующихся при сгорании дизтоплива Или мазута в факеле форсунки при температуре 670-850 с. Предложенный способ позволяет получить нефтеемкость сорбента 9,5-11,9 г/г вермикулита, что в 3- 3,7 раза больше, чем у известного. Сорбент обладает 100%-ной плавучестью в течение длительного времении120- 35 дн), что в 20-30 раз вьтТе, чем у известного сорбента. Кроме того, совмещение операций подачи материала, об- S жига и обработки позволяет существенно упростить технологию получения сорбента при обеспечении его высоких эксплуатационных характеристик. 1 з.п ф-лы, 2 табл.

При 100%-ной удерживаемости сорбента на поверхности воды.

ТаблицаЗ

900-1250

Силиконовая100-200 мл на

эмульсия1л воды 13О-150

Масло ( кг на 1 к

тенное)материала

Стеарат Си (или) Zn

7-15.кг на 1 t массы

670-850

Углеводороды вес.% по нефтяного про- отношении) к нскождекия вермикулиту (измельченный твердый парафин)

3,06-3,30

98-105

21-35

9,47-11,86 98-ШО