Спосіб очищення поверхні води від гідрофобних забруднень
Номер патенту: 82819
Опубліковано: 12.05.2008
Автори: Бондаренко Борис Іванович, Ільєнко Борис Кузьмич, Кожан Олексій Пантелеймонович, Дмітрієв Валерій Максимович, Москалик Леонід Дмитрович, Александров Віктор Васильович
Формула / Реферат
Спосіб очищення поверхні води від гідрофобних забруднень, що включає одержання сорбенту шляхом спінювання окисненого графіту, нанесення його на забруднену поверхню води, витримування в контакті з забруднювачем і наступний збір насиченого сорбенту, який відрізняється тим, що перед нанесенням сорбент пресують в листи густиною 20,0-35,0 кг/м3, армують сіткою із горючого матеріалу, а збір насиченого сорбенту виконують шляхом скочування листів у рулони.
Текст
Пропозиція належить до способів очищення поверхні води від гідрофобних забруднень методом сорбції. Спосіб може бути використаний для ліквідації наслідків аварійних розливів нафти і нафтопродуктів і інших органічних рідин на поверхні відкритих водоймищ. Відомий спосіб очищення поверхні води від нафти і гідрофобних рідин [Патент РФ №2050329, М.кл.6 C02F 1/28, 1995 г.]. У відомому способі сорбент із терморозширеного графіту наносять на забруднену водяну поверхню шляхом звичайного механічного нанесення (висипання з тари за допомогою лопат, шкребків та ін.). Потім насичений сорбент вилучають з води перфорованим матеріалом чи сіткою з розміром вічок не більше 12мм, віджимають графіт, підпалюють і здійснюють повторне використання сорбенту. Відомий також спосіб очищення поверхні води від плівок нафта і нафтопродукту [Патент РФ №2140488, М.кл.6 E02В 15/04, 1999 г.]. Відомий спосіб включає підготовку сорбенту - пінографіту з насипною густиною 25кг/м3 шляхом вспінювання окисненого графіту при температурі 1100-1200°С безпосередньо на місці збору нафти чи нафтопродукту. Сорбент наносять на забруднену поверхню води горизонтально пульсуючим потоком повітря. На поверхні води сорбент витримують 0,5-3 доби, а потім насичений сорбент збирають вакуумуванням та віджимають. Однак, унаслідок малої насипної густини і великої парусності часток сорбенту з терморозширеного графіту, до 10% наносимого сорбенту уноситься потоком повітря, відбитого від поверхні води. Вітер підвищує ступінь віднесення - при швидкості вітру 3-5м/с він складає близько 20%, а при 5-10м/с - 35%. Тому при номінальній сорбційній ємності сорбенту 40-50кг нафти на 1кг сорбенту фактична кількість нанесеного на забруднену поверхню сорбенту складає 0,022-0,04кг/кг, що відповідає сорбційній ємності 25-45кг/кг. Тобто, має місце підвищена, відносно номінальної, питома витрата сорбенту. Крім того, сорбент, який уносить відбитий від поверхні води потік повітря чи вітер забруднює прилягаючу до місця аварійного розливу акваторію і берегову зону. Збір насиченого сорбенту вакуумуванням пов'язаний з визначними технічними складностями і необхідністю використання додаткового устаткування. В основу пропозиції поставлене завдання удосконалення способу очищення поверхні води від гідрофобних забруднень, в якому в результаті попереднього пресування сорбенту у вигляді плоских аркушів і одночасного армування аркушів сіткою з пального матеріалу забезпечується утримання нанесеного сорбенту на поверхні води і, за рахунок цього, знижується питома витрата сорбенту і ступінь забруднення навколишнього середовища, а також спрощується процес збору насиченого сорбенту. Поставлене завдання вирішене завдяки тому, що в способі очищення поверхні води від гідрофобних забруднень, що включає одержання сорбенту шляхом вспінювання окисненого графіту, нанесення його на забруднену поверхню води, витримування в контакті з забруднювачем і наступний збір насиченого сорбенту, відповідно до пропозиції, перед нанесенням сорбент пресують в аркуші густиною 20,0-35,0кг/м3 з армуванням сіткою із пального матеріалу, а збір насиченого сорбенту виконують шляхом скочування аркушів у рулони. За рахунок того, що перед нанесенням на забруднену поверхню води сорбент пресують в аркуші та армують сіткою для одержання достатньої міцності і потім у вигляді пресованих аркушів наносять на поверхню, виключаються унесення сорбенту повітрям і вітром і, таким чином, втрати сорбенту, що сприяє зниженню питомої витрати сорбенту і виключає можливість забруднення навколишнього середовища. Армування пресованих аркушів пальною сіткою забезпечує достатню їхню міцність при нанесенні і, особливо, при зборі насиченого сорбенту. Крім того, значно спрощується операція збору насиченого сорбенту, тому що аркуші можуть звертатися в рулони. Використання сітки з пального матеріалу доцільно для наступної регенерації насиченого сорбенту при високій температурі, тому що сітка при цьому вигорає. Пропонований спосіб здійснюють таким чином. Окиснений графіт нагрівають до температури 900-1000°С і в результаті одержують сорбент-терморозширений графіт. Потім сорбент піддають пресуванню на валковому пресі, одночасно армуючи по обидва боки сіткою з пального матеріалу (поліетилен, капрон, натуральна нитка та ін.). У результаті одержують пресовані армовані аркуші («сорбційні елементи») густиною 20-35кг/м3, які укладають на забруднену гідрофобним забруднювачем (нафтою, нафтопродуктами та іншими органічними рідинами) поверхню води (з розрахунку 0,02-0,03кг сорбенту на 1кг забруднювача). Сорбційні елементи витримують на поверхні води протягом 10-20хв, при необхідності перевертають і витримують ще протягом 510хв до повного насичення, а потім насичені аркуші звертають безпосередньо на поверхні води в рулони і направляють на утилізацію. Межі товщини і розмірів аркушів обумовлені зручністю маніпулювання, нанесення і збору. Приклад 1 (за способом-прототипом). У якості гідрофобного забруднювача використовували дизельне паливо. Окиснений графіт нагрівали до температури 1000°С, у результаті чого одержували сорбент терморозширений графіт з насипною густиною 4,0кг/м3 при номінальній сорбційній ємності по дизельному паливу 48кг/кг. Потім сорбент наносили на забруднену поверхню води горизонтальним пульсуючим потоком повітря з висоти 0,3м при швидкості вітру 5м/с, витримували до повного поглинання (12 годин) і збирали насичений сорбент методом вакуумного отсосу. Показники і видаткові характеристики наведені в таблиці. Приклад 2 (за пропонованим способом). У якості гідрофобного забруднювача використовували дизельне паливо. Окиснений графіт нагрівали до температури 900°С, у результаті чого одержували сорбент терморозширений графіт з насипною густиною 4,5кг/м3 при номінальній сорбційній ємності по дизельному паливу 45кг/кг. Потім сорбент пресували на валковому пресі в аркуші густиною 20кг/м3 і розміром 1,0x1,5м, товщиною 20мм. При цьому аркуші по обидва боки армували поліетиленовою сіткою з розміром вічок 5мм. Отримані аркуші укладали на забруднену поверхню води, витримували протягом 20хв, потім звертали в рулони і направляли на утилізацію (регенерацію). Показники і видаткові характеристики наведені в таблиці. Приклади 3-5. Як у прикладі 2, але аркуші пресували до густини відповідно 35,0; 15,0 і 40,0кг/м3. Показники і видаткові характеристики наведені в таблиці. Приклад 6 Як у прикладі 2, але армуюча сітка була виготовлена з натуральної нитки. Показники і видаткові характеристики такі ж, як у прикладі 2. Таблиця Порівняння показників відомого і пропонованого способів Показник Насипна густина сорбенту Номінальна сорбційна ємність по дизельному паливу Номінальна (теоретична) витрата сорбенту на 1кг диз. палива Густина пресованих аркушів Маса нанесеного на 2кг розлитого диз. палива сорбенту (до повного поглинання) Тривалість витримування на поверхні води Фактична сорбційна ємність сорбенту по дизельному паливу Міцність аркушів для ручного маніпулювання Ступінь унесення (втрат) сорбенту Забруднення навколишнього середовища Од. вим. кг/м3 кг/кг Пр. 1 Пр. 2 Пр.3 Пр.4 Пр.5 4,0 48,0 4,5 45,0 4,5 45,0 4,5 45,0 4,5 45,0 0,021 0,022 0,022 0,022 0,022 кг/м 20,0 35,0 15,0 40,0 кг 0,05 0,044 0,044 0,044 0,05 мін 720 20 20 20 20 кг/кг 40,0 45,0 45,0 45,0 40,0 % 20,1 має місце кг 3 задов добра незадов. добра 0,0 0,0 0,0 0,0 відс. відс. відс. відс. З наведених у таблиці даних видно, що при густині пресованих аркушів у межах 20,0-35,0кг/м3 забезпечується достатня механічна міцність пресованих аркушів і фактична сорбційна ємність сорбенту відповідає номінальній. При густині пресованих аркушів 15кг/м3 не досягається необхідна механічна міцність (сорбент кришиться і просипається крізь сітку). При густині аркушів 40кг/м3 значно знижується фактична сорбційна ємність сорбенту. Таким чином, спосіб очищення води від гідрофобних забруднень дозволяє на 20% знизити питому витрату сорбенту, зменшити тривалість обробки забрудненої поверхні і виключити забруднення навколишнього середовища і значно спростити процес збору насиченого сорбенту з поверхні води.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for cleaning water surface with removal of hydrophobic pollution
Автори англійськоюBondarenko Borys Ivanovych, Kozhan Oleksii Panteleimonovych, Illienko Borys Kuzmych, Dmitriev Valerii Maksymovych, Aleksandrov Viktor Vasyliovych, Moskalyk Leonid Dmytrovych
Назва патенту російськоюСпособ очистки поверхности воды от гидрофобных загрязнений
Автори російськоюБондаренко Борис Иванович, Кожан Алексей Пантелеймонович, Ильенко Борис Кузьмич, Дмитриев Валерий Максимович, Александров Виктор Васильевич, Москалик Леонид Дмитриевич
МПК / Мітки
МПК: E02B 15/04, C02F 101/32, C02F 101/30, B01J 20/20, C02F 1/28
Мітки: спосіб, забруднень, очищення, гідрофобних, води, поверхні
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-82819-sposib-ochishhennya-poverkhni-vodi-vid-gidrofobnikh-zabrudnen.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очищення поверхні води від гідрофобних забруднень</a>
Попередній патент: Спосіб відбору проби газу з трубопроводу
Наступний патент: Спосіб очищення поверхні води від нафти та нафтопродуктів
Випадковий патент: Антрациклінові глікозиди та їх фармацевтично прийнятні кислотно-адитивні солі, спосіб їх одержання, похідні 1,6-дийод-3-оксапентану та спосіб їх одержання