RU2589189C1 - Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу - Google Patents

Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу Download PDF

Info

Publication number
RU2589189C1
RU2589189C1 RU2015106884/05A RU2015106884A RU2589189C1 RU 2589189 C1 RU2589189 C1 RU 2589189C1 RU 2015106884/05 A RU2015106884/05 A RU 2015106884/05A RU 2015106884 A RU2015106884 A RU 2015106884A RU 2589189 C1 RU2589189 C1 RU 2589189C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
canvas
density
compressed air
oil
fluffed
Prior art date
Application number
RU2015106884/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Леонид Юрьевич Цыбуля
Шай Грановский
Вадим Юрьевич Манов
Original Assignee
Грин Оушен Мальта Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Грин Оушен Мальта Лимитед filed Critical Грин Оушен Мальта Лимитед
Priority to RU2015106884/05A priority Critical patent/RU2589189C1/ru
Priority to EP16759205.4A priority patent/EP3266518B1/en
Priority to US15/553,455 priority patent/US10632452B2/en
Priority to PCT/RU2016/000091 priority patent/WO2016140594A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2589189C1 publication Critical patent/RU2589189C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023—Fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области очистки окружающей среды, в частности к изготовлению сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов. Способ включает пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку. В качестве базальтовых волокон используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3. Перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3. Пропитку производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц. Последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом, преимущественно при температуре 65-75°C. Объем гидрофобизирующей жидкости выбирают из расчёта достижения требуемой величины плотности готового материала. Технический результат заключается в улучшении сорбирующих свойств материала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к области очистки окружающей среды, в частности к сорбирующему материалу для сбора нефти и нефтепродуктов и способу его получения. Изобретение может быть использовано преимущественно для очистки загрязненной водной поверхности от нефти и нефтепродуктов.
Известен способ изготовления сорбирующего материала [RU 2007126986, A, B01J 20/20, B01J 20/26, 27.01.2009], заключающийся в том, что формируют слой из термопластичных полимерных волокон, обрабатывают его веществом с гидрофобными свойствами и осуществляют термическую обработку материала для обеспечения термического скрепления волокон, при этом в качестве вещества с гидрофобными свойствами используют дисперсный углерод, а термическую обработку осуществляют с закреплением углерода на поверхности волокон, после чего удаляют незакрепленные частицы углерода.
Недостатком способа является его относительно высокая сложность.
Известен также способ изготовления сорбирующего материала для удаления нефти и нефтепродуктов из водных растворов и разделения устойчивых водомасляных эмульсий [RU 2361661, С2, B01J 20/26, B01D 17/022, 20.07.2009], заключающийся в том, что формируют слой субстрата в виде гидрофобных полимерных волокон, производят его термомеханическое уплотнение, формируют из него объемно-гофрированное полотно с термофиксацией при температуре 90-120°C, формируют слой из гидрофильного супертонкого волокна, накладывают упомянутые слои друг на друга, их скрепляют и выдерживают в растворе электролита в течение 1-2 часов.
Недостатком этого способа является его относительно высокая сложность и относительно низкая безопасность, обусловленная использованием электролита.
Известно также техническое решение [RU 2197321, C1, B01J 20/28, C02F 1/28, 27.01.2003], основанное на том, что сорбирующий материал для удаления нефти и нефтепродуктов изготавливают путем формирования чередующихся слоев волокнистой основы, пропитанной активным веществом из класса алкилкарбоновых кислот и гидрофобизатором из класса алифатических эфиров алкилкарбоновых кислот, элементов из водоусадочного волокнистого материала, слоя из армирующих элементов, причем с внешней стороны сорбента дополнительно размещают термопароустойчивые элементы, выполненные в виде жгутов или лент из базальтовой ткани с удельной поверхностью 200-700 м2/кг, основа выполнена из базальтовых волокон с диаметром 0,2-2,0 мкм при удельной поверхности 700-1400 м2/кг, армирующий и противоусадочные элементы выполнены из базальтовой ткани, при этом сорбент содержит компоненты, мас. %:
Активное вещество 1,0-5,0
Гидрофобизатор 1,0-5,0
Базальтовая волокнистая основа с Vуд 700-1400, м2/кг 70,0-93,0
Армирующие элементы 1,0-5,0
Противоусадочные элементы 3,0-5,0
Термопароустойчивые элементы 1,0-10,0
Недостатком этого технического решения является относительно высокая сложность и узкая область применения, поскольку изготовленный по этому способу материал обладает относительно малой сорбционной емкостью.
Действительно, согласно изобретению при использовании гидрофобизированных базальтовых волокон с удельной поверхностью 700-1400 м2/кг (или диаметром 0,2-2 мкм) в качестве основного сорбирующего компонента материала для очистки водной поверхности от разливов нефти и нефтепродуктов удается достичь сорбционной емкости продукта в пределах 42-46. Такая относительно невысокая сорбционная емкость материала связана с тем, что не учитывается влияние собственной структуры базальтового волокнистого материала на его сорбционную емкость при очистке водной поверхности от разливов нефти и нефтепродуктов.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ [SU 1030319, A1, C02F 1/40, C02F 1/28 C02F 103:34, 23.07.1983], в котором описываются разные варианты изготовления сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, выполненного на основе базальтового волокна и гидрофобизирующей добавки при следующем соотношении компонентов, вес. %: базальтовое волокно 85-98, гидрофобизирующая добавка 2-15. Согласно этому способу при изготовлении такого материала на поверхность базальтовых волокон наносится гидрофобизирующая добавка путем выдерживания волокна и жидкого гидрофобизирующего кремнийорганического соединения (добавки) в герметически замкнутом объеме при комнатной температуре и встряхивании в течение 60 минут или при температуре до 200°C и встряхивании в течение 20 минут.
Практическая реализация известного способа требует значительных временных и энергетических затрат, что практически исключает возможность создания массового высокоэффективного производства материала и изделий из него.
Кроме того, применение жидких кремнийорганических соединений хотя и обеспечивает, с одной стороны, более равномерную и полную пропитку элементарных базальтовых волокон в холсте, однако, с другой стороны, при полной пропитке холста гидрофобизирующей жидкостью его плотность за счет воздействия капиллярных сил возрастает до 80-120 кг/м3. Это, в свою очередь, уменьшает размер пустот между волокнами в материале (холсте), что не позволяет в полном объеме использовать высокую сорбционную способность базальтовых волокон по отношению к нефти и нефтепродуктам.
Таким образом, недостатком наиболее близкого технического решения (применительно к способу) является относительно высокая сложность и относительно узкая область применения, поскольку изготовленный по этому способу материал обладает относительно малой сорбционной емкостью.
Задачей, на решение которой направлено предложение на способ, является его упрощение и расширение области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Требуемый технический результат заключается в упрощении способа и расширении области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат относительно способа достигается тем, что в способе изготовления материала для сбора нефти или нефтепродуктов, включающем пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, согласно изобретению на способ в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом.
Кроме того, требуемый технический результат относительно способа достигается тем, что последующую сушку пропитанного холста сжатым воздухом проводят при температуре 65°C-75°C.
Кроме того, требуемый технический результат относительно способа достигается тем, что объем гидрофобизирующей добавки для ее введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна с последующей сушкой выбирают из условия достижения величины плотности готового материала до 10 кг/м3.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что последующую сушку предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проводят в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением до достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3.
Известны также материалы для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов.
Известен сорбирующий материал [RU 2007126986, A, B01J 20/20, B01J 20/26, 27.01.2009], включающий слой из термопластичных полимерных волокон, скрепленных между собой, и закрепленное на волокнах вещество с гидрофобными свойствами, представляющее собой дисперсный углерод, частицы которого имеют размеры 50-1000 Ангстрем, доля закрепленного на волокнах дисперсного углерода составляет от 1 до 25% от массы волокон, а слой из термопластичных полимерных волокон представляет собой тканый или нетканый материал.
Недостатком материала являются относительно низкие сорбирующие свойства.
Известен также сорбирующий материал для удаления нефти и нефтепродуктов из водных растворов и разделения устойчивых водомасляных эмульсий [RU 2361661, С2, B01J 20/26, B01D 17/022, 20.07.2009], содержащий слой в виде объемно-гофрированного нетканого полотна из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью, а также слой из гидрофильного супертонкого волокна, имеющего диэлектрическую проницаемость не менее, чем на 1,45 единиц превышающую диэлектрическую проницаемость слоя из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью, причем в качестве гидрофильного супертонкого волокна он содержит стеклянные, базальтовые или металлические волокна диаметром 1-15 мкм или их сочетание, массовое соотношение слоя из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью к слою из гидрофильного супертонкого волокна составляет (2-10):1.
Недостатком материала являются относительно низкие сорбирующие свойства.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному материалу для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, является материал на основе неорганического волокнистого материала и гидрофобизирующей добавки [SU 1030319, A1, C02F 1/40, C02F 1/28 C02F 103:34, 23.07.1983], в котором в качестве неорганического волокнистого материала используют базальтовое волокно при следующем соотношении компонентов, вес. %: базальтовое волокно - 85-98, гидрофобизирующая добавка - 2-15.
Недостатком материала являются относительно низкие сорбирующие свойства.
Это обусловлено тем, что показатели сорбционной емкости материалов, полученных с применением твердых гидрофобизирующих материалов, значительно уступают аналогичным материалам, полученным при использовании жидких кремнийорганических соединений. Это объясняется тем, что холсты из базальтовых супертонких и ультратонких волокон представляют собой достаточно плотно спутанную матрицу из элементарных волокон диаметром до 2-3 мкм и длиной 10-30 мм. Достаточно плотная исходная матрица базальтовых волокон за счет поверхностной фильтрации создает проблемы как для равномерного покрытия каждого элементарного волокна с помощью твердого гидрофобизирующего материала, так и при пропитке жидкими кремнийорганическими соединениями. Кроме того, применение жидких кремнийорганических соединений хотя и обеспечивало, с одной стороны, более равномерную и полную пропитку элементарных базальтовых волокон в холсте, однако, с другой стороны, при полной пропитке холста гидрофобизирующей жидкостью его плотность за счет воздействия капиллярных сил возрастает до 80-120 кг/м3. Это, в свою очередь, уменьшает размер пустот между волокнами в материале (холсте), что не позволяет в полном объеме использовать высокую сорбционную способность базальтовых волокон по отношению к нефти и нефтепродуктам.
Задачей, которая решатся в предложенном изобретении на материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, является повышение его сорбирующих свойств.
Требуемый технический результат заключается в повышении сорбирующих свойств.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается относительно материала тем, что материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, выполненный из базальтового волокна и содержащий гидрофобизирующую добавку, согласно изобретению на материал представляет собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом, причем объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3.
Кроме того, требуемый технический результат относительно материала достигается тем, что его последующую сушку в виде предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проводят в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением для достижения требуемой плотности готового материала.
Кроме того, требуемый технический результат относительно материала достигается тем, что, его последующую сушку в виде предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон проводят при температуре 65°C-75°C.
Поставленная задача улучшения рабочих характеристик изделий из материала, полученного предлагаемым способом, решается путем дифференциации плотности материала в изделиях в зависимости от специфики их применения.
Так как подушки и маты для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды применяются путем размещения их на поверхности загрязнения, то плотность адсорбента в них должна составлять от 10 до 15 кг/м3. При этом оболочка этих изделий может быть выполнена из волокнистых материалов, в том числе сеток, тканей или нетканых материалов или их комбинации, которые должны обеспечить беспрепятственный доступ нефти или нефтепродукта к адсорбенту.
Структура внутренних пустот материала на основе волокон из базальтовых горных пород при плотности от 10 до 15 кг/м3 обеспечивает сорбционную емкость изделия от 140 до 150, что более чем на 30% превышает показатели известных материалов и изделий.
В случае изготовления бонов для ограждения и сбора разливов нефти или нефтепродуктов оптимальным является применение материала из базальтовых горных пород, полученного описанным выше способом, с плотностью от 30 до 70 кг/м3. Оболочка бонов выполняется из сеток, тканей, нетканых материалов или их комбинации, которые должны обеспечить беспрепятственный доступ нефти или нефтепродукта к адсорбенту. Данная структура бона обеспечивает сорбционную емкость изделия от 120 до 130, что на 10-15% превышает показатели известных материалов и изделий.
При этом снижение плотности материала в боне менее 30 кг/м3 создает возможность для проникновения от 5 до 10% веса воды внутрь бона в момент от начала установки бона на поверхности воды до его контакта с разлитой нефтью или нефтепродуктом. Это приводит к снижению сорбционной емкости бона и предполагает необходимость проведения дополнительной очистки нефти (нефтепродукта) после его извлечения из бона.
Увеличение плотности адсорбирующего материала бона более 70 кг/м3 приводит к механическим повреждениям части волокна. Из-за чрезмерного уплотнения значительное количество волокон ломается, и средняя длина волокон уменьшается, что, в свою очередь, снижает прочность спутанной матрицы из волокон и создает проблемы с удержанием адсорбированной нефти (нефтепродукта) внутри бона особенно в условиях шторма.
Предложенный способ изготовления сорбирующего материала, который используется для сбора нефти и нефтепродуктов, реализуется следующим образом.
Пример 1. Холст базальтовых супертонких волокон с диаметром волокон со средней толщиной 2 мкм и средней плотностью 25 кг/м3 распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 15 кг/м3. После этого холст продолжали обрабатывать сжатым воздухом, в который были введены аэрозольные частицы кремнийорганической гидрофобизирующей жидкости. При этом по окончании обработки плотность пропитанного гидрофобизирующей жидкости холста оставляла не около 8 кг/м3. Далее холст подвергали сушке при помощи сжатого воздуха, температура которого составляла 70°C, в результате чего плотность холста после сушки составляла 10 кг/м3. Полученный материал имел сорбционную емкость, равную 160, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0,85 г/см3.
Пример 2. Холст базальтовых ультратонких волокон с диаметром волокон со средней толщиной 1,6 мкм и средней плотностью 20 кг/м3, распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 12 кг/м3. После этого холст продолжали обрабатывать сжатым воздухом, в который были введены аэрозольные частицы кремнийорганической гидрофобизирующей жидкости. Далее холст подвергали сушке при помощи сжатого воздуха, температура которого составляла 70°C, в результате чего плотность холста после сушки составляла 10 кг/м3. Полученный материал имел сорбционную емкость, равную 170, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0,85 г/см3.
Пример 3. Изделие - подушка с суммарной площадью сорбционной поверхности 1 м2 для сбора нефти или нефтепродуктов была изготовлена следующим образом. Первоначально была изготовлена оболочка подушки из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50+/-5 г/м2. После этого вовнутрь указанной оболочки был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 1. При этом плотность изделия составляла около 10 кг/м3. Полученная подушка имела сорбционную емкость, равную 140, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0,85 г/см3.
Пример 4. Изделие - заградительное полотно для сбора нефти или нефтепродуктов с суммарной площадью сорбционной поверхности 1 м2 было изготовлено следующим образом. Первоначально была изготовлена оболочка мата из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50+/-5 г/м2. После этого вовнутрь указанной оболочки был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 2. При этом плотность изделия составляла не более 15 кг/м3. Полученное заградительное полотно имело сорбционную емкость, равную 150, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0,85 г/см3
Пример 5. Изделия - боны для сбора нефти или нефтепродуктов диаметром 150 мм и длиной 3 м были изготовлены следующим образом. Первоначально были изготовлены оболочки бонов из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50+/-5 г/м2. После этого вовнутрь указанных оболочек был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 1, уплотненный механическим способом. При этом плотность изделий составляла не более 20, 30, 70 и 80 кг/м3. Данные по сорбционной емкости указанных бонов по отношению к «сырой» нефти плотностью 0,85 г/см3, а также содержания влаги в адсорбенте после выдержки в морской воде в течение 30 минут приведены в таблице.
Figure 00000001
Из данных, представленных в таблице, следует, что предложенные плотности материала для сбора нефти или нефтепродуктов в изделиях являются оптимальными с учетом специфики применения изделий.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа и использованию новых операций (в частности, тем, что перед пропиткой холст из базальтовых волокон, в котором в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом), достигается требуемый технический результат - упрощение способа и расширение области его применения.
Кроме того, благодаря усовершенствованиям материала (представляющего собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом при температуре 65°C-75°C, причем объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3) достигается требуемый технический результат относительно материала, поскольку повышаются его сорбционные свойства.

Claims (7)

1. Способ изготовления сорбирующего материала для сбора нефти или нефтепродуктов, включающий пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последующую сушку пропитанного холста сжатым воздухом проводят при температуре 65-75°C.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объем гидрофобизирующей добавки для ее введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна с последующей сушкой выбирают из условия достижения величины плотности готового материала до 10 кг/м3.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последующую сушку предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проводят в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением до достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3.
5. Материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по способу п. 1, выполненный из базальтового волокна и содержащий гидрофобизирующую добавку, отличающийся тем, что представляет собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, который предварительно распушен сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, а гидрофобизирующая добавка введена пропиткой распушенного холста аэрозольными частицами жидкого гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом, причем объем гидрофобизирующей добавки выбран из расчёта величины плотности готового материала в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3.
6. Материал по п. 5, отличающийся тем, что его последующая сушка предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проведена в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением для достижения требуемой плотности готового материала.
7. Материал по п. 5, отличающийся тем, что его последующая сушка проведена при температуре 65-75°C.
RU2015106884/05A 2015-03-02 2015-03-02 Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу RU2589189C1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106884/05A RU2589189C1 (ru) 2015-03-02 2015-03-02 Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу
EP16759205.4A EP3266518B1 (en) 2015-03-02 2016-02-19 Method of manufacturing a sorbent material
US15/553,455 US10632452B2 (en) 2015-03-02 2016-02-19 Method of manufacturing a sorbent material
PCT/RU2016/000091 WO2016140594A1 (ru) 2015-03-02 2016-02-19 Способ изготовления сорбирующего материала

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106884/05A RU2589189C1 (ru) 2015-03-02 2015-03-02 Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2589189C1 true RU2589189C1 (ru) 2016-07-10

Family

ID=56371061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106884/05A RU2589189C1 (ru) 2015-03-02 2015-03-02 Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10632452B2 (ru)
EP (1) EP3266518B1 (ru)
RU (1) RU2589189C1 (ru)
WO (1) WO2016140594A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200368723A1 (en) * 2017-06-30 2020-11-26 M-Techx Inc. Nanofiber aggregate for fat adsorption, method for estimating fat adsorption rate of nanofiber aggregate for fat adsorption, and method for estimating volume of nanofiber aggregate for fat adsorption following fat adsorption

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633891C1 (ru) * 2016-12-21 2017-10-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и способ его получения

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1030319A1 (ru) * 1982-04-13 1983-07-23 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбент дл удалени нефти и нефтепродуктов с поверхности воды
RU2197321C1 (ru) * 2001-08-09 2003-01-27 Ивлиев Славий Алексеевич Сорбент для очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов и способ очистки с использованием сорбента
RU2209724C1 (ru) * 2002-03-07 2003-08-10 Итяксов Николай Николаевич Способ изготовления волокнистых формованных изделий
RU2361661C2 (ru) * 2003-08-11 2009-07-20 Владимир Александрович Дегтярев Сорбирующий материал, способ его изготовления и использования

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1030319A (en) * 1910-04-16 1912-06-25 Lorenzo E Morel Sostenuto attachment for electropneumatic instruments.
SU1673204A1 (ru) * 1989-01-17 1991-08-30 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбирующий материал дл удалени высших углеводородов из водных сред и способ его изготовлени
KR100311254B1 (ko) * 1999-10-18 2001-11-02 이영주 오일펜스용 흡유성 암면판의 제조방법 및 이 방법에 의한 흡유성 암면판
US20040038608A1 (en) 2001-06-25 2004-02-26 Saint-Gobain Isover Sorbent material for petroleum/oils or for water-soluble pollutants
US8785347B2 (en) * 2010-06-11 2014-07-22 William Redvers Belisle Gulf oil spill underwater oleophilic hydrophobic oil-capturing water permeable drag-net

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1030319A1 (ru) * 1982-04-13 1983-07-23 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбент дл удалени нефти и нефтепродуктов с поверхности воды
RU2197321C1 (ru) * 2001-08-09 2003-01-27 Ивлиев Славий Алексеевич Сорбент для очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов и способ очистки с использованием сорбента
RU2209724C1 (ru) * 2002-03-07 2003-08-10 Итяксов Николай Николаевич Способ изготовления волокнистых формованных изделий
RU2361661C2 (ru) * 2003-08-11 2009-07-20 Владимир Александрович Дегтярев Сорбирующий материал, способ его изготовления и использования

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СИРОТКИНА Е.Е. "Материалы для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов", Химия в интересах устойчивого развития, 13, 2005, стр. 359-377. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200368723A1 (en) * 2017-06-30 2020-11-26 M-Techx Inc. Nanofiber aggregate for fat adsorption, method for estimating fat adsorption rate of nanofiber aggregate for fat adsorption, and method for estimating volume of nanofiber aggregate for fat adsorption following fat adsorption

Also Published As

Publication number Publication date
EP3266518A1 (en) 2018-01-10
WO2016140594A1 (ru) 2016-09-09
US10632452B2 (en) 2020-04-28
EP3266518A4 (en) 2018-08-29
EP3266518B1 (en) 2021-10-06
WO2016140594A8 (ru) 2017-04-13
US20180133690A1 (en) 2018-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6928131B2 (ja) エアロゲルシートを含む複合シートの製造方法および製造装置
Gong et al. A durable superhydrophobic porous polymer coated sponge for efficient separation of immiscible oil/water mixtures and oil-in-water emulsions
KR930010274A (ko) 수압으로 니들링된 초흡수성 복합 재료의 제조방법
JP2005527344A (ja) ナノ繊維濾材
EP0608884B1 (en) Method of making sorbent articles
JP6866895B2 (ja) 無機繊維シート、ハニカム成形体およびハニカムフィルタ
JP6398900B2 (ja) 無機繊維シートの製造方法、焼成体およびハニカムフィルタ
RU2589189C1 (ru) Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу
Viju et al. Oil spill cleanup by bonded nettle fibrous mat
Islam et al. 3D Weft-knitted spacer fabrics (WKSFs) coated with silica aerogels as oil intercepting sorbents for use in static and dynamic water tests
KR101138567B1 (ko) 필러 고착 섬유, 섬유 구조물, 섬유 성형체 및 그들의제조방법
US2928765A (en) Air filter paper and method of making same
US20160177510A1 (en) Wet-laid nonwoven including thermoplastic fiber
CN107915862A (zh) 一种用于油水分离的纸纤维调控孔径的海绵的制备方法
Islam et al. SiO2 aerogels (SAs) coating on the surface of 3D weft-knitted spacer fabrics (WKSFs) used as sorbent in oil spill cleanup
EP1617930A1 (en) Low density nonwoven glass fiber web
JP7252435B2 (ja) 疎水性ナノファイバーを含有してなる低密度化繊維紙の製造方法
JPH07232061A (ja) 油吸着材
JP2014032066A (ja) 放射性物質吸着材
WO2023190509A1 (ja) バインダー含有無機繊維成形体、排ガス浄化装置用保持材、およびバインダー含有無機繊維成形体の製造方法
RU2431707C1 (ru) Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих сорбционными и гидрофобными свойствами с помощью олиго(3-аминопропил)(октил)этоксисилоксанов
KR20190063586A (ko) 방사능물질 흡착소재 및 그의 제조 방법
RU57145U1 (ru) Композиционный материал
KR102576862B1 (ko) 오일 흡착포 및 그 제조방법
JPH0372325B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Change of address of a patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170303

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171013