RU2646084C1 - Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов - Google Patents
Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646084C1 RU2646084C1 RU2016145018A RU2016145018A RU2646084C1 RU 2646084 C1 RU2646084 C1 RU 2646084C1 RU 2016145018 A RU2016145018 A RU 2016145018A RU 2016145018 A RU2016145018 A RU 2016145018A RU 2646084 C1 RU2646084 C1 RU 2646084C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- magnetic
- peat
- powder
- Prior art date
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
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
- B01J20/0225—Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
- B01J20/0229—Compounds of Fe
-
- 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
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- 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
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для удаления нефти, масел и нефтепродуктов с поверхности воды и поверхностного слоя почвы или грунта. Сорбент выполнен гранулированным. Диаметр гранул составляет 1-3 мм. В состав сорбента входят магнитный наполнитель в виде металлического порошка из оксидов Fe3O4 с размером частиц 5-10 мкм, в количестве 8-12%, низинный торф в количестве 75-80% и атактический полипропилен в количестве 8-17%. Низинный торф предварительно перед смешиванием высушен при температурах 105, 120 и 150°С в течение двух, одного и получаса соответственно. Сорбент обладает магнитными свойствами, высокой поглощающей способностью и плавучестью. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области производства сорбентов для удаления нефти и нефтепродуктов из воды, других жидких сред, а также с поверхностного слоя почвы или грунта.
Известен способ получения сорбента, предназначенного для удаления нефти и нефтепродуктов, обладающего плавучестью, высокой поглощающей способностью, включающего вулканизат на основе изопренового каучука и вулканизирующую систему, а также - латексную пенорезину (RU 2104780, опубл. 20.02.1998). Однако этот сорбент не обладает магнитными свойствами, что затрудняет сбор и утилизацию уже поглощенных нефти и нефтепродуктов.
Известен пористый магнитный сорбент (RU 2241537, опубл. 10.02.2014), включающий полимерную пористую матрицу и магнитный материал. В качестве полимерной матрицы он содержит пористый сшитый или сверхсшитый полимер со степенью сшивки не менее 60%, удельной поверхностью 800-1900 м2/г и содержанием открытых пор 60-100% от суммарного объема пор, а в качестве магнитного материала содержит магнитный наполнитель с размером частиц от 1 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
вышеуказанный сшитый или | |
сверхсшитый пористый полимер | |
со степенью сшивки не менее 60% | 35-85 |
вышеуказанный магнитный | |
наполнитель | 15-65 |
Недостатком указанного сорбента является сравнительно сложная технология его изготовления с использованием веществ - экологических загрязнителей.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов (RU 2462303, опубл. 27.09.2012).
Указанный порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других нефтепродуктов, представляющий собой продукт горнообогатительных комбинатов, содержит ферромагнетики железной руды в виде Fe3O4 и/или Fe2O3 и неорганическое связующее в виде диоксида кремния SiO2 из той же руды при следующем соотношении (мас.%):
Fe3O4 и/или Fe2O | 5-59 |
SiO2 | 41-95 |
При этом поверхность сорбента гидрофобизирована высокомолекулярным органическим реагентом, состоящим из углеводородного раствора изобутиламина или гексиламина, или аминового реагента, использованного при флотационном обогащении железной руды.
Технология получения сухого железорудного концентрата включает последовательно процессы дробления железной руды, магнитной сепарации, обратной флотации катионными поверхностно-активными веществами, фильтрации и сушки. В процессе обратной флотации от руды отделяют не оксиды железа, а примесь кварц. Флотацию кварца проводят в щелочной среде с применением ацетатных солей эфиров первичных моно- и диаминов при депрессии минералов железа щелочным крахмалом. Оставшаяся пульпа обогащается минералами железа. Пульпу фильтруют, полученную пасту сушат для получения сухого концентрата. Сухой железорудный концентрат и хвосты после обратной флотации содержат амины.
Недостатком выбранного прототипа является сравнительно сложная технология изготовления, относительно высокая стоимость гранул и сравнительно низкая плавучесть уже поглотивших нефть гранул из-за большого их удельного веса.
Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является повышение плавучести магнитного сорбента, поглощающей способности по отношению к нефти и нефтепродуктам, а также снижение экологических и технологических затрат на его изготовление.
Для решения указанной проблемы заявляемый в качестве изобретения магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов выполнен в виде гранул диаметром 1-3 мм и содержит порошок Fe3O4, окисленный атактический полипропилен и низинный торф. Низинный торф предварительно подвергнут последовательной трехступенчатой сушке: при 105°С в течение двух часов, при 120°С в течение одного часа и при 150°С в течение 30 минут.
Соотношение компонентов (мас.%) в составе заявляемого сорбента следующее:
порошок Fe3O4 | 8-12 |
окисленный атактический полипропилен | 8-17 |
низинный торф | 75-80 |
Размер частиц порошка Fe3O4 (магнитного наполнителя) при смешивании компонентов в частном случае составляет 5-10 мкм, возможно применение иного размера. Так как размеры торфяного порошка находятся в диапазоне от нескольких мкм до нескольких мм, то выбор размера частиц магнитного наполнителя осуществляется согласно соотношению их удельных поверхностей.
Чтобы торф обладал высокой поглощающей способностью, необходимо, чтобы он был достаточно сухим, но при этом имел строго определенную влажность, не меняя некоторой пороговой величины, которая по литературным данным составляет не более 0,05 мас.%. Установлено, что превышение температуры сушки 120°С приводит к избыточному удалению влаги из массы торфа, поскольку после 120°С резко снижается влажность, а следовательно, пористость и поглощающая способность торфа. Данная техническая проблема решается тем, что для получения пористого магнитного сорбента низинный торф, согласно изобретению, подвергают последовательной ступенчатой сушке при 105, 120 и 150°С в течение двух, одного и получаса соответственно. В ходе экспериментов было установлено, что с повышением температуры по ступенчатому механизму поглощающая способность торфа, как сорбента, существенно увеличивается. После того, как ступенчато высушенный низинный торф в количестве 75-80% смешивают с порошком Fe3O4 в количестве 8-12% и с окисленным атактическим полипропиленом в количестве 8-17%, а затем высушивают и гранулируют в виде шариков-сфер диаметром 1-3 мм, полученный сорбент наряду с магнитными свойствами обладает повышенной плавучестью и поглощающей способностью. Процентное соотношение компонентов получено экспериментальным путем. В таком соотношении обеспечивается наилучший результат по удалению нефти и нефтепродуктов.
При очистке загрязненной поверхности сначала устраивают ограждающие боны, поверхность которых покрывается магниточувствительным материалом. После включения внешнего электромагнитного поля, ограждающие боны удерживаются на воде, при необходимости сталкиваются в нужном фокусе и не дают расплываться нефтяному пятну, что особенно важно при аварийных ситуациях.
В качестве магниточувствительного материала можно использовать окисленный атактический полипропилен (как связующее), смешанный с порошком Fe3O4, что в значительной мере упрощает процесс сбора и утилизации нефтепродуктов.
Получение и применение сорбента показано на конкретных примерах.
Пример 1
Низинный торф Орловского месторождения Томской области последовательно высушивают при 105, 120 и 150°С в течение 2, 1, 0.5 часа соответственно, смешивают с порошком Fe3O4 размером частиц 5-10 мкм и гидрофобным связующим - окисленным атактическим полипропиленом и формируют гранулы-шары диаметром 1 мм.
Поверхность ограждающих бонов также покрывается смесью окисленного атактического полипропилена с порошком Fe3O4 любым способом, например, распылителем-краскопультом, кистью и т.д. После этого в воду, объемом 10 литров, заливают нефть объемом 1 литр, которая расплывается по поверхности. Нефтяное или масляное пятно в воде ограничивается магнитными бонами. Затем в воду с нефтяным пятном засыпают предлагаемый магнитный сорбент на основе торфа в количестве 100 г/м2 поверхности площади пятна. Поглощающая способность гранул очень высокая, их плавучесть сохраняется в течение месяца. Данный состав, как сорбент, обладающий магнитными свойствами, был испытан не только для извлечения нефтепродуктов из воды, но и из грунта или почвы.
После включения источника внешнего электромагнитного поля магнитные ограждающие боны стягиваются в сторону уменьшения площади пятна разлива нефтепродукта, магнитные гранулы сорбента собираются в агрегаты с той силой и в той мере, которая необходима и которая контролируется величиной внешнего магнитного поля. После этого их легко удалять (извлекать из среды: воды или почвы) и утилизировать. Гранулы после центрифугирования могут подвергаться регенерации и подготавливаться к повторному многократному использованию.
Приведенный состав магнитного сорбента с размером гранул 1 мм для примера 1 отвечает следующему содержанию ингредиентов (в мас.%):
низинный торф | 75 |
порошок Fe3O4 | 8 |
окисленный атактический полипропилен | 17 |
Пример 2
Сорбент на основе торфа, обладающий магнитными свойствами, выполненный по примеру 1, но с размером гранул 2 мм и содержанием ингредиентов следующего состава (в мас.%):
низинный торф | 77 |
порошок Fe3O4 | 10 |
окисленный атактический полипропилен | 13 |
Пример 3
Магнитный сорбент по примеру 1, выполненный с размером гранул
диаметром 3 мм при следующих соотношениях ингредиентов (в мас.%):
низинный торф | 80 |
порошок Fe3O4 | 12 |
окисленный атактический полипропилен | 8 |
Полученные свойства и характеристики сорбента для составов, указанных в примерах 1-3, отражены в таблицах 1, 2.
Для сравнения подобные испытания были проведены для сорбента по прототипу с содержанием 8% Fe3O4, 92% SiO2 и следами амина. Полученные данные также приведены в таблицах 1, 2.
Свойства сорбента для извлечения нефти и нефтепродуктов из воды и водных растворов
Свойства сорбента для извлечения нефти и нефтепродуктов из почвы
Состав магнитного сорбента по примеру 2, как в таблице 1 (для воды), так и в таблице 2 (для почвы) является оптимальным.
При этом, по сравнению с прототипом, предложенный магнитный сорбент, как видно из таблиц, превосходит по своей эффективности. Изготовление сорбента превосходит прототип по технологической простоте и экономическим затратам на его создание. Огромные запасы торфа, как местного сырья, отходов магнитного наполнителя и атактического полипропилена позволяют широко варьировать состав сорбента.
Использование клея на основе окисленного атактического полипропилена, смешанного с порошком Fe3O4, для покрытия поверхности ограждающих бонов позволяет управлять процессом очистки среды от нефти и нефтепродуктов с помощью предлагаемого сорбента, как при загрязнении водной среды, так и почвы или грунта.
Claims (3)
1. Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов, выполненный в виде гранул диаметром 1-3 мм, содержащий порошок Fe3O4, окисленный атактический полипропилен и низинный торф, предварительно подвергнутый последовательной трехступенчатой сушке: при 105°С в течение двух часов, при 120°С в течение одного часа и при 150°С в течение 30 минут, при этом он содержит компоненты при следующем соотношении (мас.%):
2. Магнитный сорбент по п. 1, отличающийся тем, что размер частиц порошка Fe3O4 составляет 5-10 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145018A RU2646084C1 (ru) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145018A RU2646084C1 (ru) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646084C1 true RU2646084C1 (ru) | 2018-03-01 |
Family
ID=61568751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016145018A RU2646084C1 (ru) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646084C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710334C2 (ru) * | 2018-04-02 | 2019-12-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
RU2805655C1 (ru) * | 2022-06-15 | 2023-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2054315C1 (ru) * | 1992-09-07 | 1996-02-20 | Тверской политехнический институт | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от органических веществ |
RU2061541C1 (ru) * | 1993-08-17 | 1996-06-10 | Институт химии нефти СО РАН | Сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды |
RU2116128C1 (ru) * | 1997-09-02 | 1998-07-27 | Валерий Иванович Острецов | Способ получения сорбента для очистки от нефти твердых и водных поверхностей |
RU2462303C2 (ru) * | 2010-12-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов |
RU2552449C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ получения гранулированного сорбента |
-
2016
- 2016-11-16 RU RU2016145018A patent/RU2646084C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2054315C1 (ru) * | 1992-09-07 | 1996-02-20 | Тверской политехнический институт | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от органических веществ |
RU2061541C1 (ru) * | 1993-08-17 | 1996-06-10 | Институт химии нефти СО РАН | Сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды |
RU2116128C1 (ru) * | 1997-09-02 | 1998-07-27 | Валерий Иванович Острецов | Способ получения сорбента для очистки от нефти твердых и водных поверхностей |
RU2462303C2 (ru) * | 2010-12-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов |
RU2552449C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Способ получения гранулированного сорбента |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710334C2 (ru) * | 2018-04-02 | 2019-12-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
RU2805655C1 (ru) * | 2022-06-15 | 2023-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Budnyak et al. | Methylene Blue dye sorption by hybrid materials from technical lignins | |
Khattri et al. | Removal of malachite green from dye wastewater using neem sawdust by adsorption | |
Bakr | Diatomite: its characterization, modifications and applications | |
US3562153A (en) | Oil absorbent compositions | |
EP3595807B1 (en) | Method of using a superhydrophobic and strongly oleophilic absorbent product | |
RU2646084C1 (ru) | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов | |
EP1960315B1 (de) | Zusammensetzung und verfahren zur bioremediation von mit kohlenwasserstoffen verschmutztem wasser | |
RU2462303C2 (ru) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов | |
JPS60132646A (ja) | 水性液体から有機化合物の分離 | |
US3600329A (en) | Diatomaceous earth treated with poly-electrolyte product and a new process for producing it | |
US6030704A (en) | Granular materials comprising inorganic silicon-containing material | |
RU2637231C1 (ru) | Пористый магнитный сорбент | |
CA2767437A1 (en) | Oil adsorbent and method of manufacturing oil adsorbent | |
Chen et al. | Enhanced oil–mineral aggregation with modified bentonite | |
RU2232633C2 (ru) | Сорбент для очистки воды от углеводородов, способ его получения и способ очистки воды | |
Parlayıcı | Natural mineral and biopolymers based adsorbent for cationic dyes removal: glutaraldehyde crosslinked alginate/kaolin bead | |
EP1055440A2 (de) | Verfahren zur Adsorption von organischen Verbindungen und Adsorptionsmittel aus pulverförmigem Kautschuk | |
Prabakaran et al. | Thermodynamic and isotherm analysis on the removal of malachite green dye using thespesia populnea bark | |
CN112358213A (zh) | 一种透水材料及其用途 | |
RU2757811C2 (ru) | Композиционный магнитосорбент для удаления нефти, нефтепродуктов и масел с поверхности воды | |
RU2618754C1 (ru) | Способ получения сорбирующего материала для очистки водных объектов | |
RU2805655C1 (ru) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти | |
DE19859443A1 (de) | Absorptions- und/oder Adsorptionsmittel zur Verringerung von Schadstoffgehalten in schadstoffbelasteten Medien | |
RU173572U1 (ru) | Фильтрующий и/или сорбирующий материал | |
RU2219134C1 (ru) | Способ очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181117 |