Состав для очистки поверхности воды от нефтяных и масляных загрязнений Советский патент 1982 года по МПК C09K3/32 

Изобретение относится к очистке поверхности воды от нефтяных и масляных загрязнений с помощью химических препаратов. .

Известно, что применение наиболее распространенных механических и сорбционных средств борьбы с загрязнением моря нефтью и нефтепродуктами становится неэффективным в случае сбора тонких (менее 0,1 мм) пленок. Производительность указанных средств значительно повышается при использовании химических препаратов-собирателей нефти, которые позволяют очищать поверхность воды от нефти и масел за счет утолщения плавающей пленки и сокращения площади загрязнения.

Собиратели нефти содержат в качестве основы нерастворимые поверхностно-активные вещества (ПАВ),которые при нанесении на водную поверхность растекаются в мономолекулярный слой, изменяя баланс поверхностных сил на границе раздела нефтьвода-воздух, и оказывают при этом давление на загрязнение, в результате чего пленка нефти или масла .сжимается в более толстыП слой, а площадь загрязнения сокргацается. Эффективность собирателей оценивается величиной максимального давления, которое они способны создавать (давление растекания Пр). Величина давления растекания препаратов должна быть не менее 35 мН/м.

Известно использование вкачестве собирателей нефти оксиэтилиройанных жирных кислот общей фбрмулы

10

R-COO(CH.jCHjO),nH ,

где П - 11-19;

R - алкильный радикал СССР нет отечественных собира15телей. Известно только использование ПАВ на основе оксифоса для повышения степени очистки водной поверхности с помощью сорбентов 2.

Наиболее близким к пpeдлaгae юмy

20 по технической сущности и достигаемому результату является Ойл Хердер, имеюеций в своем составе ПАВ и растворитель, или носитель З.

В качестве ПАВ используют-алифати25ческие спирты C p-CjQ, а также аналогичные спирты, оксиэтилированные 1-3 молями окиси этилена. В качестве растворителя в состав входит изопропиловый спирт или производные этилен30гликоля, а в качестве носителей твердые раствориг-ие или нерастворимые в воде вещества. Недостатками указанных составов является или малая устойчивость к растворению мономолекулярных пленок ПАВ, что приводит к увеличению расхода препаратов, или значительная вязкость, что усложняет технологию применения, или высокая токсичность что отрицательно сказывается на гид робионтах и рыбе. Целью изобретения является уменьшение растворимости токсичности и сокращение площади загрязнения. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый состав содержит дополнительна к оксиэтилированным жирным спиртам техническое масло при следующем соотношении компонентов, мае. %: Оксиэтилированные жирные спирты25-75Техническое масло75-25 В качестве технического масла ис пользуют талловое или моторное масл Технологияприготовления состава заключается в смешивании исходньах компонентов при 20-50°С по периодической или непрерывной схеме. Пазовых выбросов и сточных вод при этом не образуется. Смесь эксиэтилированных жирннх спиртов и технического ма.сла позволяет получить, как это показано в табл. 1, качественно иной препарат, чем исходные вещества, при этом спи ты обеспечивают высокое поверхностное давление, а масло уменьшает рас воримость препарата в воде, способствуя увеличению времени, в течение которого препарат способен эффектив но сокращать площадь загрязнения. Свойства препаратов, указанные в табл. 1, оценены следующим образо Давление растекания определяют н весах Лэнгмюра. Каплю препарата помещают на поверхность воды в ванне весов, i bocле растекания и установления равнов сия между каплей и пленкой регистри руют давление. Толщина слоя, в который может бы собрана нефть данным препаратом, ра считывают по найденной величине дав ления растекания. Устойчивость мономолекулярной пленки к растворению характеризуется периодом полураспада. Для его оп ределения на поверхность воды в ванне весов Лэнггдара помещают кап-лю собирателя и регистрируют давление растекания. Затем каплю отделяют от пленки подвижным барьером, по ле чего давление начинает падать. Время, в течение которого величина давления снижается в 2 раза по срав-нению с первоначальным давлением . растекания,принимают за меру устойчивости монослоя. В экспериментах в качестве ПЛВ применяют оксиэтилированные 1-3 молями окиси этилена жирные спирты Граничные значения содержания компонентов в предлагаемом составе выбраны, исходя из того, ВТО композиции, содержащие оксиэтилированшае .спирты в количестве меньше, чем 25%, дают при растекании необходимый для собирателей нефти минимум давления 35 мН/м, а композиции, содержащие масло в количестве меньшем, чем 25%, становятся заметно растворимыми. Давление растекания и устойчивости к растворению различных по составу композиций из оксиэтилированных спиртов и масла приведены в табл. 2. Примеры по способности предлагаемого состава сокращать площадь загрязнения, приведены в табл. 3. Результаты получают следующим образом. На поверхность искусственной морской воды в химическом стакане диаметром 10 см, емкостью 1 л, наносят определенное количество нефтепродукта (флотский мазут) . Зная это ко.личество и площадь пятна, образовавшегося после растекания нефтепродукта, рассчитывают толщину пленки загрязнения. При нанесении на загрязненную поверхность исследуемого препарата (0,01 мл) наблюдают сокращение площади нефтяного пятна. Эту площадь измеряют через 5 мин после нанесения состава. Отношение первоначальной площади пятна к полученному значению (кратность сокращения площади загрязнения. Kg) служит критерием эффективности сбора загрязнения. По мере растворения препарата пятно :нефтепродукта увеличивают в размерс1Х. Через 150 мин вновь замеряют площадь пятна и опредаляют кратность ее сокращения () относительно первоначальной величины. По разнице значений Kj и судят об устойчивости препарата к растворению. Таким образом, приведенные данные показывают, что предлагаемый состав способен эффективно сокращать и поддерживать в сокращенном виде площадь загрязнения. Компоненты состава идентичны, а их производство уже организовано, и поэтому имеются реальные возможности для удовлетворения потребностей в данном препарате. Кроме того, применение указанного состава позволит отказаться от закупок дорогостоящих импортных собирателей нефти.

Таблица 1

43 26

4,5 0,5

0,1

оксиэтилированного спирта + 25% таллового масла; - 50% эксиэтилированного спирта + 50% таллового масла; 25% оксиэтилированного спирта + 75% таллового масла

37

44

40

2

4,7

3,4

4,4

4,0

4,5

6,0

0,5

5,3

w

N

О

IT)

in

Ul

in

.in о

CTl

о

ч

N

Q

к 1Л

tn

in

00 1Л

о

«t

о

гН 1Л (N

ю

Ч

rn

in

о

lO

in

СЛ

с и a о,

H и fl ft

в tJТолщина пленки загрязнения л 0,6 мг1

Формула изобретения

1, Состав для очистки поверхност ти -воды от нефтяных и масляных загрязнений, содержащий оксиэтилированные жирные спирты , о т л ичающийся тем, что, с целью уменьшения растворимости, токсичности и сокращения площади загрязнения, он дополнительно содержит техническое масло при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Оксиэтилированные жирные , спирты . . 25-75

Техническое

75-25

масло

.Источники -информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии К 49-42788, кл. 2(1)-129(298), 1974.

3.Патент Великобритании ( 1413148, кл. С 1 С, 1975.