Способ получения сорбентов для очистки воды от органических примесей Советский патент 1990 года по МПК B01J20/32 

Изобретение относится к получе:нию сорбентов и может быть использова.но дяя очистки сточньгх и льяльных вод от органических примесей.

Цель изобретения - повьгшзние качества гидрофобизации сорбентов при сокращении расхода гидрофобизатора и расширение возможностей применения сорбентогз для очистки воды от органических примесей.

Для осуществления способа пористый материал (носитель), например вспученный перлит, керамзит, кирпичную крошку, пемзу, шлак, вермикулит и т.п. с заранее подобранным составом, загружают в рабочую камеру меж- .ду сетчатыми пepeгopoдкa м и через камеру пропускают газообразный теплоноситель при 300-500 0 до полного высушивания загрузочного материала.

Затем камеру вакуумируют до остаточного давления не выше 250 мм рт„ст в камеру подают рабочий газ, представляющий собой газифицированное углеводородное вещество (мазут, жидкий битум, деготь, технические масла и т.п.), при 180-220 с до достижения нормального давления, после чего материал охлаждают до темпе- ратуры на 10-20°С ниже температуры конденсации взятого гидрофобизатора.

Пример 1. В рабочую камеру высотой 550 мм и диаметром 60 мм загружают смесь керамзитового гравия и песка вспученного перлита, взятых в отношении 1:1. Высушивание загрузочного материала до постоянной массы проводят в течение 30 мин при темпепатуре газообразного теплоноси- теля на входе . Далее рабочую камеру герметизируют и вакуумируют до остаточного давления 220 ммрт.с

Гидрофобизацию проводят газифицированным флотским мазутом при темпе- ратуре рабочего газа на входе 200 С до достижения в рабочей камере нормального давления с последующей герметизацией рабочей камеры и выдерживанием загрузочного материала в ат мосфере рабочего газа в течение 40 Мин. При этом материал остывает до 160°С, Керамзитовые гранулы после обработки имеют на внешней поверх ности краевой угол смачивания водой

I 130-140 град, на поверхности свеже го раскола - 120-130 град, т.е. керамзит гидрофобен по объему. Частицы вспученного перлитового песка также гидрофобны по объему.

Далее через слой обработанного загрузочного материала пропускают воду с примесью мазута 60 мг/л в количестве 150 л при скорости протекания 1,6 л в 1 мин через 1 см пло- щади выводного отверстия. Степень очистки проб фильтрата9 отобранных в начале, середине и конце фильтро .цикла - 100%.

Далее через устройство пропускают газообразный теплоноситель при температуре на входе в -течени 80 мин. Мазут в жидкой фазе начинае вытекать из устройства через 35 мин я прекращает вытекать через 75 мин. Мазутоемкость керамзита после прекр щения вытекания мазута составляет 36% по массе керамзита, в то время

ак исходная мазутоемкость керамзиа - 40%.

. Восстановление исходной мазутоем- ости загрузочного материала прово- ят пропусканием газообразного тепоносителя при температуре на входе ОО. После 40 мин прогрева мазуоемкость керамзитового гравия возастает до 40% при сохранении объем-: ой гидрофобности частиц, т.е. матеиал готов к повторному использованию .

П р и м е р 2. Осуп1ествляют очистку пробы воды 100 л с примесью пищевых жиров (стоки мясокомбината) в количестве 73180 мг/л, аналогично примеру 1, за исключением следующих режимных параметров: высушивание носителя осуществляют при 300 С; гидро- фобизацию носителя осуществляют при температуре рабочего газа 220 С; извлечение собранного пищевого жира с носителя проводят при 220 С в течение 30 мин, при этом часть собранного жира выделяется в жидком виде, часть 3 - газообразном; регенерацию загрузочного материала проводят при . повышении температуры теплоносителя до , при этом выделение газообразной фазы собранного жира прекращается за 50 мин. Степень очистки воды в конце фильтроцикла - J00%.

Пример 3. Осуществляют очистку 500 л морской воды с содержанием нефтепродуктов 15 мг/л (устройство при очистке подключено к прог-ьшелен- ному очистному сооружению на выходе из каскада отстойников), при скорости фильтрации 2,2 л в 1 мин через 1 см . выходного сечения фильтра, температура воды 35-50 С.

Пример осуществляют аналогично примеру 1, за исключением следующих режимных параметров: высушивание носителя при 500 С; :. гидрофоби- зацию носителя осущесталяют при пературе рабочего газа 180 Cj извлечение собранного нефтепродукта из носителя проводят при 150 С в течение 90 мин; регенерацию загрузочного материала проводят при 350 С, при этом выделение газообразного нефтепродукта прекращается за 30 мин. Степень очистки воды в конце фильтроцикла - 100%.

В табл.} приведены сравнительные данные испытания сорбентов на основе керамзитового гравия фракции 5 20 мм,

полученного по предлагаемому способу и по прототипу.

в табл.2 представлены аналогичные данные, полученные для сорбентов на основе каолина фракции 0,5 мм.

Предлагаемый способ при достижении высокого качества гидрофобизации позволяет снизить расход гидрофоби- затора в 40 раз. Сорбенты, получаемые предлагаемым способом, могут быть использованы для очистки воды как в фильтрующих устройствах, так и на поверхности воды в водоемах. Способ предусматривает использование ошро- кого круга пористых материалов и углеводородных гидрофобизаторов, что позволяет расширить ассортимент эффективных сорбентов для очистки воды от органических примесей.

Формула изобретения

Способ получения сорбентов для очистки воды от органических примесей, включающий предварительную сушку материала, обезгаживание и последующую гидрофобизацию в углеводородной газовой среде, отлич ающий- с я тем, что, с цепью повышения качества гидрофобизации сорбентов при сокращении расхода гидрофобияатора и расширения возможностей применения сорбентов, сушку- материала осуществля-

ют при 300-500°С, а гидрофобизацию проводят при температуре рабочего газа 180-220 С с последующим охлаждением сорбентов до температуры ниже температуры конденсации гидрофобизатора.

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для очистки сточных и льяльных вод от органических примесей. Целью изобретения является повышение качества гидрофобизации сорбентов при сокращении расхода гидрофобизатора и расширение возможностей применения сорбентов. Способ осуществляют путем высушивания пористого материала, например вспученного перлита, керамзита, кирпичной крошки, пемзы, шлака, вермикулита, каолина и др., в рабочей камере при 300-500°С. Затем камеру вакуумируют до давления не выше 250 мм рт.ст. и подают в нее рабочий газ, представляющий собой газифицированное углеводородное вещество (мазут, жидкий битум, деготь, технические масла и т.п.), при 180-220°С до достижения нормального давления. После этого материал охлаждают до температуры на 10-20°С ниже температуры конденсации гидрофобизатора. Изобретение позволяет при достижении высокого качества гидрофобизации снизить расход гидрофобизатора в 40 раз. Полученные сорбенты могут быть использованы для очистки воды как в фильтрующих устройствах, так и на поверхности воды в водоемах. Способ предусматривает использование широкого круга пористых материалов и углеводородных гидрофобизаторов, что позволяет расширить ассортимент эффективных сорбентов для очистки воды от органических примесей. 2 табл.

Характеристика сорбентов

Краевой угол смачиваний водой на поверхности зерна, град Краевой угол смачивания водой ;на поверхности свежего раскола, град

Краевой угол смачивания водой после испытания на водопогло- щение на поверхности зерна, град

Краевой угол смачивания водой на поверхности свежего раскола, град

Водопоглощение в течение 3 сут % массы

Флотация в воде после прогрева в течение б ч при , %

Таблица 1

Обработка керамзита

Прототип

Предлагаемый способ

130

120

16 15-20

Нет 90

Таблица2