WO2016140594A1 - Способ изготовления сорбирующего материала - Google Patents
Способ изготовления сорбирующего материала Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016140594A1 WO2016140594A1 PCT/RU2016/000091 RU2016000091W WO2016140594A1 WO 2016140594 A1 WO2016140594 A1 WO 2016140594A1 RU 2016000091 W RU2016000091 W RU 2016000091W WO 2016140594 A1 WO2016140594 A1 WO 2016140594A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- canvas
- density
- compressed air
- hydrophobizing
- fibers
- 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
- B01J20/30—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
Definitions
- the task to which the method is aimed is to simplify and expand the scope by providing the possibility of manufacturing a material with high sorption capacity.
- the technical result consists in simplifying the implementation of the method of manufacturing the sorbent material and expanding the scope by providing the possibility of manufacturing a material with a high sorption capacity.
- the technical result of the method is achieved in that the volume of the hydrophobizing additive for its introduction with compressed air into previously fluffed basalt fibers with subsequent drying is selected from the condition that the density of the finished material reaches 10 kg / m
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
Изобретения относятся к области очистки окружающей среды, в частности к сорбирующему материалу для сбора нефти и нефтепродуктов и способу его получения. Способ включает пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, причем, 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, преимущественно при температуре 65°C-75°C. При реализации способа обеспечивается упрощение и расширение области применения. Материал, изготовленный в соответствии со способом, характеризуется тем, что 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. Это улучшает сорбирующие свойства материала.
Description
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРБИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
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.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
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, ВО 1D 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°С, 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, CI , B01J20/28, C02F1/28, 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 сорбент дополнительно размещают термопароустойчивые элементы, выполненные в виде жгутов или лент из базальтовой ткани с удельной поверхностью 200-700 м7кг, основа выполнена из базальтовых волокон с диаметром 0,2- 2,0 мкм при удельной поверхности 700-1400 м /кг, армирующий и противоусадочные элементы выполнены из базальтовой ткани, при этом сорбент содержит компоненты, мае. %:
Активное вещество - 1,0 - 5,0
Гидрофобизатор - 1,0 - 5,0
Базальтовая волокнистая основа с Ууд 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 изобретения 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, А1, C02F1/40, C02F1/28 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 изготовления 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 °С 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/м . 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.
Известны также материалы для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов .
Известен сорбирующий материал [RU 2007126986, A, B01J 20/20, ВО 1J 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 является 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, B01D17/022, 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 является 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, А1, C02F1/40, C02F1/28, C02F103:34, 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 является 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 кремнийорганиеских 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/м . 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.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей, на решение которой направлен способ, является его упрощение и расширение области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Технический результат заключается в упрощении осуществления способа изготовления сорбирующего материала и расширении области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе изготовления материала для сбора нефти
или нефтепродуктов, включающего 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/м , 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, технический результат способа достигается тем, что, последующую сушку пропитанного холста сжатым воздухом проводят при температуре 65°С - 75 °С.
Кроме того, технический результат 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/м
Кроме того, 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/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
Задача, которая решается изобретением в части материала для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, состоит в повышении сорбирующих свойств материала.
Технический результат заключается в повышении сорбирующих свойств.
Поставленная задача в части материала решается, а технический результат достигается за счет того, что материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, выполненный из базальтового волокна и содержащий гидрофобизирующую добавку, согласно изобретению представляет собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом причем, объем гидрофобизирующей добавки выбран, исходя из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
Кроме того, технический результат относительно материала достигается тем, что, материал, представляющий холст из предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон, которые подвергнуты сушке в потоке сжатого воздуха во взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением для достижения требуемой плотности готового материала.
Кроме того, технический результат относительно материала достигается тем, что, материал, представляющий холст из предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон, которые подвергнуты сушке в виде предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон при температуре 65°С - 75 °С.
Поставленная задача улучшения рабочих характеристик изделий из материала, полученного предлагаемым способом, решается путем
дифференциации плотности материала в изделиях в зависимости от специфики их применения.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
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/м 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/м 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/м приводит к механическим повреждениям части волокно. Из-за чрезмерного уплотнения значительное количество волокон ломаются, 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.
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/м распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 15 кг/м . 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/м . Далее холст подвергали сушке при помощи сжатого воздуха, температура которого составляла 70°С, 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/см .
Пример 2. Холст базальтовых ультратонких волокон с диаметром волокон со средней толщиной 1 ,6 мкм и средней плотностью 20 кг/м , распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 12 кг/м . 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 °С, в результате чего плотность холста после сушки составляла 10 кг/м . Полученный материал имел сорбционную емкость, равную 170, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см .
Пример 3. Изделие - подушка с суммарной площадью сорбционной поверхности 1 м 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/м . 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/см .
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/м . После этого вовнутрь указанной оболочки был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 2. При этом плотность изделия составляла не более 15 кг/м . Полученное заградительное полотно имело сорбционную емкость, равную 150, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см
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/м . 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.
Таблица.
Из данных, представленных в таблице, следует, что предложенные в плотности материала для сбора нефти или нефтепродуктов в изделиях являются оптимальными с учетом специфики применения изделий.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа и использованием 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/м , предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , 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 расширения области его применения.
Кроме того, благодаря усовершенствованиям материала (представляющий собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом при температуре 65°С - 75 °С, причем, объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м , или в интервале от 30 до 70 кг/м ) достигается требуемый технический результат относительно материала, поскольку повышаются его сорбционные свойства.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Все промышленное оборудование, используемое при осуществлении способа изготовления сорбирующего материала для сбора нефти или нефтепродуктов - это широко известное и применяемое в химической промышленности оборудование. Сорбирующий материал получен на основе коммерчески доступных широко используемых компонентов. В качестве таковых использовали: холсты из базальтовых волокон, кремнийорганическую гидрофобизирующую жидкость в качестве пропитки. В связи с этим изобретения промышленно применимы.
Claims
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/м , 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°С - 75 °С.
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/м '
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/м 3 , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м .
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/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в нем в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкого 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/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
6. Материал по п. 5, отличающийся тем, что представляет собой холст из базальтовых волокон, которые предварительно распушают и пропитывают, а затем подвергают последующей сушке в потоке сжатого воздуха 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, представляет собой холст из базальтовых волокон, которые предварительно распушены и пропитаны, а затем подвергнуты последующей сушке в виде базальтовых волокон при температуре 65°С - 75 °С.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106884 | 2015-03-02 | ||
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 (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016140594A1 true WO2016140594A1 (ru) | 2016-09-09 |
WO2016140594A8 WO2016140594A8 (ru) | 2017-04-13 |
Family
ID=56371061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2016/000091 WO2016140594A1 (ru) | 2015-03-02 | 2016-02-19 | Способ изготовления сорбирующего материала |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10632452B2 (ru) |
EP (1) | EP3266518B1 (ru) |
RU (1) | RU2589189C1 (ru) |
WO (1) | WO2016140594A1 (ru) |
Cited By (2)
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 |
CN111432923A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-07-17 | 艾姆特克斯股份有限公司 | 油脂吸附用纳米纤维聚集体、油脂吸附用纳米纤维聚集体的油脂吸附率推算方法以及吸附油脂后的体积推算方法 |
Citations (5)
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 |
KR20010037511A (ko) * | 1999-10-18 | 2001-05-07 | 이영주 | 오일펜스용 흡유성 암면판의 제조방법 및 이 방법에 의한 흡유성 암면판 |
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 |
US8785347B2 (en) * | 2010-06-11 | 2014-07-22 | William Redvers Belisle | Gulf oil spill underwater oleophilic hydrophobic oil-capturing water permeable drag-net |
Family Cites Families (4)
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 |
US20040038608A1 (en) | 2001-06-25 | 2004-02-26 | Saint-Gobain Isover | Sorbent material for petroleum/oils or for water-soluble pollutants |
RU2361661C2 (ru) * | 2003-08-11 | 2009-07-20 | Владимир Александрович Дегтярев | Сорбирующий материал, способ его изготовления и использования |
-
2015
- 2015-03-02 RU RU2015106884/05A patent/RU2589189C1/ru active IP Right Revival
-
2016
- 2016-02-19 WO PCT/RU2016/000091 patent/WO2016140594A1/ru active Application Filing
- 2016-02-19 US US15/553,455 patent/US10632452B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-02-19 EP EP16759205.4A patent/EP3266518B1/en active Active
Patent Citations (5)
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 |
KR20010037511A (ko) * | 1999-10-18 | 2001-05-07 | 이영주 | 오일펜스용 흡유성 암면판의 제조방법 및 이 방법에 의한 흡유성 암면판 |
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 |
US8785347B2 (en) * | 2010-06-11 | 2014-07-22 | William Redvers Belisle | Gulf oil spill underwater oleophilic hydrophobic oil-capturing water permeable drag-net |
Cited By (2)
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 |
CN111432923A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-07-17 | 艾姆特克斯股份有限公司 | 油脂吸附用纳米纤维聚集体、油脂吸附用纳米纤维聚集体的油脂吸附率推算方法以及吸附油脂后的体积推算方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3266518A1 (en) | 2018-01-10 |
US10632452B2 (en) | 2020-04-28 |
EP3266518A4 (en) | 2018-08-29 |
EP3266518B1 (en) | 2021-10-06 |
WO2016140594A8 (ru) | 2017-04-13 |
RU2589189C1 (ru) | 2016-07-10 |
US20180133690A1 (en) | 2018-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gong et al. | A durable superhydrophobic porous polymer coated sponge for efficient separation of immiscible oil/water mixtures and oil-in-water emulsions | |
CN1279997C (zh) | 纳米纤维过滤介质 | |
CA1308892C (en) | Fibrillated fibers and articles made therefrom | |
Zhu et al. | Preparation of high strength ultrafine polyvinyl chloride fibrous membrane and its adsorption of cationic dye | |
WO2016140594A1 (ru) | Способ изготовления сорбирующего материала | |
JP2013234405A (ja) | 放射性核種吸着性再生セルロース繊維、その製造方法、繊維構造物及び濾過材 | |
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 | |
Lu et al. | Construction and characterization of versatile flexible composite nanofibrous aerogels based on thermoplastic polymeric nanofibers | |
Islam et al. | SiO2 aerogels (SAs) coating on the surface of 3D weft-knitted spacer fabrics (WKSFs) used as sorbent in oil spill cleanup | |
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 | |
JP2780798B2 (ja) | コルゲート加工可能な吸着性シート | |
JPH07232061A (ja) | 油吸着材 | |
JPWO2019049757A1 (ja) | ポリビニルアルコール系繊維 | |
JP3396057B2 (ja) | 紙シートでない成形吸着体 | |
Ramı́rez et al. | Adding a micropore framework to a parent activated carbon by carbon deposition from methane or ethylene | |
KR20190063586A (ko) | 방사능물질 흡착소재 및 그의 제조 방법 | |
RU2633891C1 (ru) | Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и способ его получения | |
JPS6058221A (ja) | 空気濾過用濾材 | |
KR102641691B1 (ko) | 수처리 필터, 수처리 시스템 및 장치 | |
RU2687913C1 (ru) | Способ получения сорбционного материала для сбора нефти и нефтепродуктов | |
JPH0372325B2 (ru) | ||
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 | |
CN208032585U (zh) | 一种气凝胶复合吸油毡 | |
CZ34563U1 (cs) | Kompozitní textilní sorbent | |
KR102642211B1 (ko) | 펄프를 이용한 수처리 필터, 상기 수처리 필터를 포함하는 수처리 시스템 및 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16759205 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15553455 Country of ref document: US |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2016759205 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |