Спосіб вилучення забруднення з матеріалу

1 Спосіб вилучення забруднення з бажаного матеріалу у присутності води шляхом контакту форполімеру, що містить ізоціанат, з матеріалами, забезпечення взаємодії форполімеру, щонайменше, з частиною води з утворенням еластичної піни та вилучення отриманої піни з бажаного матеріалу, причому форполімер має NCO-число 210 % мас та є продуктом реакції, отриманим взаємодією надлишкової КІЛЬКОСТІ поліметиленполіфеніленполизоціанату, що містить не менше 25 % мас 4,4'-дифенілметандизоціанату або його рідкого похідного, з поліефірполюлом, що має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 4, середньочисельна гідроксильна еквівалентна вага від 500 до 3000 та вміст оксіетилену не менше 50 % м а с , причому КІЛЬКІСТЬ форполімеру, який використовується, складає 5-200 мас ч на 100 мас ч забруднювача, який відрізняється тим, що форполімер змішується з 2-100 мас ч води на 1 мас ч форполімеру як найбільше за 20 сек до приведення його у контакт з забрудненим матеріалом 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ форполімеру складає 10-100 мас ч на 100 мас ч забруднення 3 Спосіб за будь-яким з пп 1 , 2 , який в і д р і з н я є т ь с я тим, що полмзоціанат містить не менше 85 % мас 4,4'-дифенілметандмзоціанату або його рідкого похідного 4 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що полюл має вміст оксіетилену від 50 до 85 % мас 5 Спосіб за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що полюлом є статистичний полюксіетиленполюксипропіленполюл 6 Спосіб за будь-яким з пп 1-5, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що вода контактує з форполімером як найбільше за 5 сек до того, як форполімер приводиться у контакт з забрудненим матеріалом, у КІЛЬКОСТІ 5-50 мас ч води на 1 мас ч форполімеру 7 Спосіб за будь-яким з пп 1-6, який відрізняється тим, що NCO-число форполімеру складає 5-10 % мас 8 Застосування води як агента, що знижує в'язкість форполімеру, який має NCO-число 2-Ю % мас та який є продуктом реакції, отриманим взаємодією надмірної КІЛЬКОСТІ поліметиленполіфеніленполизоціанату, що містить не менше 25 % мас 4,4'-дифенілметандмзоціанату або його рідкого похідного з поліефірполюлом, що має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 4, середньочисельну гідроксильну еквівалентну вагу від 500 до 3000 та вміст оксіетилену не менше 50 % мас , причому вода використовується в КІЛЬКОСТІ 2-100 мас ч на 1 мас ч форполімеру 9 Застосування за п 8, яке в і д р і з н я є т ь с я тим, що полизоціанат містить не менше 85 % мас 4,4'дифенілметандмзоціанату або його рідкого похідного 10 Застосування за будь-яким з пп 8 та 9, яке в і д р і з н я є т ь с я тим, що має вміст оксіетилену від 50 до 85 % мас 11 Застосування за будь-яким з пп 8-10, яке відр і з н я є т ь с я тим, що полюлом є статистичний полюксіетиленполюксипропіленполюл 12 Застосування за будь-яким з пп 8-11, яке відрізняється тим, що NCO-число форполімеру складає 5-10 % мас О 00 со 43899 Цей винахід відноситься до способу вилучення забруднення з матеріалу з використанням означеного полімера В патенті ЕР 1170959 та US 3869385 описуються розпиляємі рецептури, які призначені для отримування пінополіуретана на воді або піску для вилучення нафти Патент DE 3315596 розглядає використання поліуретанових форполімерів, отриманих з поліефірполюлів, які містять 70 - 95%мас етиленоксидних ланок, та полмзоціанатів, як флоккулянтів для очищення води, яка містить промислові відходи Флоккуліровані відходи осаджуються і тому виявляються важкими для вилучення Використовуються два форполімера, які мають NCO-число 7%мас , які були отримані з полюла, який містить етиленоксидні та пропиленоксидні ланки у масовому співвідношенні 75 25 та який має номінальну функціональність 3 та молекулярну масу 4000, причому один форполімер був отриманий з толуолдиїзоціаната, а другий із суміші 50 50 по масі 2,4-дифенілметандиізоціаната та 4,4дифенілметандиїзоціаната КІЛЬКІСТІ використовуємого форполімера є невеликими Патент ЕР-415127 також розглядає використання форполімерів як флоккулянтів Патент ЕР-370349 розглядає використання форполімера з кінцевою ізоціанатною групою для вилучення вуглеводнів, зокрема, нафти, при отриманні геля Вилучення гелю є утрудненим, так як його МІЦНІСТЬ є відносно низькою Патент ЕР370349 розглядає використання форполімера, що має NCO-число 4,2%мас , який утворюється з толуолдиїзоціаната та поліефірполюла, що містить біля 2%мас пропиленоксидних ланок Крім того, описано, що форполімер може бути змішаний з водою до того, як форполімер приводиться до контакту з нафтою В прикладах форполімер з'єднується з водою та ретельно змішується на протязі 25сек раніше, ніж він змішується з нафтою Вважається, що таке попереднє змішування з водою проводиться для того, щоб досягнуто деякої ступені попередньої взаємодії форполімера та води без такого великого часу змішування, яке у польових умовах було б непрактично великим, утворюються тільки крихти, які не регенеруються Одночасно заявка, яка розглядається, РСТ/ЕР 95/01517 пропонує використання форполімера, отриманого з 4,4-дифенілметандиізоціаната та полюла, що має вміст оксиетилена 50 - 85%мас , для вилучення нафтових розливів з води Крім того, розглядається, що форполімер може бути приведений у контакт з нафтою/водою у вигляді піни, яка утворюється при додаванні води до форполімеру Нами несподівано знайдено, що спосіб вилучення нафти з води при використанні такого форполімера може бути додатково покращений шляхом додання деякої КІЛЬКОСТІ ВОДИ ДО ЦЬОГО форполімера за деяку мить до того, як форполімер приводиться у контакт з нафтою/водою Використання води знижує в'язкість форполімера та змінює поверхневий натяг до такої ступені, що стає легше наносити форполімер на нафту/воду утворюються адекватні зразки (малі краплі), що розпиляються, особливо, коли використовується розпилюючий пістолет, в якому змішуються форполімер та вода, та може бути достатньо висока витрата форполімера з такого розпилюючого пістолета, без цієї води витрати є низькими, та форполімер витікає з сопла пістолета у вигляді струміня Далі показано, що еластична піна, яка утворюється після того, як суміш форполімер/вода з'єднується з нафтою/водою, та яка містить нафту, здатна утримувати нафту дуже добре після того, як піна вилучається з водної поверхні В зв'язку з тим, що вода додається до форполімера тільки за деяку мить до того, як форполімер приводиться в контакт з нафтою/водою, будь-яка помітна реакція не зчиняється, зокрема, коли вода застосовується при температурі 5 - 35°С Отже, цей винахід стосується способу вилучення забруднення з матеріалу у присутності води шляхом контакту форполімеру, що містить ізоціанат, з матеріалами, забезпечення взаємодії форполімеру, щонайменше, з частиною води з утворенням еластичної піни та видалення утвореної піни із потрібного матеріалу, причому форполімер мас NCO-число 2 - 10%мас та, краще, 5 10%мас та є продуктом реакції, отриманим взаємодією надлишкової КІЛЬКОСТІ поліметиленполіфеніленполмзоціаната, що містить не менше 25%мас , 4,4-дифеніл метандиїзоціаната чи його рідкого похідного, поліефірполюлом, що має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 4, середньочислену гідроксильну вагу від 500 до 3000 та вміст оксиетилена не менше 50%мас , причому КІЛЬКІСТЬ використовуємого форполімера складає 5 - 200мас ч на ЮОмас ч непотрібного матеріалу, що характеризується тим, що форполімер змішується з 2 - 100, та краще, 5 - 50мас ч води на 1мас ч форполімера, краще, найбільше за 20сек, краще, щонайбільше за Юсек та найкраще, найбільше за 5сек до того, як він приводиться у контакт з матеріалами Змішування 2 ЮОмас ч води та 1мас, ч форполімера може здійснуватись відомими у техніці способами Форполімер може додаватись до води, чи вода може додаватись до форполімеру, необов'язково, з подальшим змішуванням раніше, ніж форполімер приводиться у контакт з матеріалами Найкраще, може використовуватись пристрій, який здатний розпилювати краплі на поверхню, подібно розпилюючому пістолету, який (пристрій) з'єднаний з подачею води та подачею форполімера, які з'єднуються в одну подачу перед соплом пристрою Несподівано було встановлено, що великі КІЛЬКОСТІ води, витриманої при температурі навколишньої середи (5 - 35°С), уповільнюють реакцію 3 форполімером на протязі достаньо довгого періоду, що дозволяє використовувати воду як агент, що знижує в'язкість полмзоціанатного форполімера Крім того, цей винахід стосується застосування води як агента, що знижує в'язкість форполімера, що має NCO-число 2 - 10% мас та є продуктом реакції, отриманим взаємодією надлишкової КІЛЬКОСТІ поліметиленполіфеніленполизоціаната, що містить не менше 25% мас 4,4дифенілметандиїзоціаната чи його рідкого похідно 43899 го, з поліефірполюлом, що має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2 до 4, середньочислену гідроксильну еквівалентну вагу від 500 до 3000 та вміст оксиетилена не менше 50%мас , причому вода використовується у КІЛЬКОСТІ ВІД 2 до ЮОмас ч на 1мас, ч форполімера Незважаючи на те, що ІНШІ, НІЖ вода матеріали можуть бути використані разом з форполімером, в способі згідно цього винаходу краще використовувати форполімер без додаткового матеріала Забруднювачем у контексті цієй заявки є матеріал, який знаходиться у контакті з іншим матеріалом - і який тому вилучається чи ВІДДІЛЯЄТЬСЯ ВІД зазначеного потрібного матеріалу Матеріалом (потрібним) є матеріал, з якого вилучається чи від якого ВІДДІЛЯЄТЬСЯ забруднювач Комбінаціями забруднювача матерілу є, наприклад, нафта/вода, чорнила/вода, нафта/пісок (береговий), нафта/каміння, ІНШІ нафтопродукти/вода та промислові відходи/вода Зокрема, спосіб використовується для вилучення нафти чи других водонерозчинних вуглеводнів з води КІЛЬКІСТЬ використовуємого форполімеру може знаходитись у межах від 5 до 200, краще, від 10 до 100, найкраще, від 20 до 80мас ч на ЮОмас ч забруднення На практиці КІЛЬКІСТЬ забруднення може бути розрахунковим Якщо КІЛЬКІСТЬ розрахована занадто низькою, спосіб може повторюватись, а якщо КІЛЬКІСТЬ була розрахована занадто високою, утворюється деяка додаткова КІЛЬКІСТЬ ПІНИ Суміш форполімер/вода може бути приведена у контакт з матеріалами будь-яким відомим способом, наприклад, розпилюванням, виливанням та збиванням Якщо бажано, форполімер може змішуватись з матеріалами Найкраще, забезпечується взаємодія форполімера в умовах навколишньою середовища Спосіб навіть може використовуватись при низькій температурі навколишнього середовища до тих пір, поки присутня достатня КІЛЬКІСТЬ рідини - води Форполімер реагує з частиною води з утворенням еластичної піни В основному реакція завершується на протязі 1 15хв Отримана піна містить забруднення він включається, абсорбується та/чи адсорбується Еластична піна потім вилучається з потрібного матеріалу будь-яким відомим способом Вона може бути відібрана чи вилучена з потрібного матеріала і потім висушена та розрізана на невеликі кусочки та/чи спресована Зібрана піна, найкраще, після сушки може бути використана для вилучення енергії Полмзоціанат, що використовується для отримання форполімера, меже бути обраний з поліметиленполіфеніленполмзоціанатів, що містять не менше 25, краще, не менше 50, та, найкраще, не менше 85%мас 4,4-дифенілметандиізоціаната (4,4-МДІ) чи його рідкого похідного Краще, поліізоціанат має ізоціанатну функціональність від 2,0 до 3, найкраще від 2,0 до 2,3, ще найкраще, під 2,0 До 2,1 В контексті цього винаходу термін «поліметиленполіфеніленполизоціанати» містить дифенілме тандиїзоціанати та їх олігоміри ВІДОМІ у техніці як неочищеннй чи полімерний МДІ, що має ізоціанатну функціональність більшу 2 Полизоціанат може складатися, в основному, з чистого 4,4 дифенілметандиїзоціаната чи сумішей цього диїзоціаната з іншими ізомерами дифенілметандиїзоціаната, наприклад, 2,4-ізомера, необов'язково, у сполученні з 2,2-ізомером Полмзоціанатом також може бути МДІ-похідне, похідна такого поліізоціаната, що містить не менше 25%мас, краще, не менеше 50%мас, та, найкраще, не менше 85%мас 4,4-дифенілметандиізоціаната ПОХІДНІ МДІ добре ВІДОМІ у техніці і для використання у ВІДПОВІДНОСТІ з винаходом, зокрема, містять рідкі продукти, отримані при введенні уретонімінних та/чи карбоимідних груп у зазначені пол 1 зо ціанати, при1 чому такий карбоїмід та/чи уретонімінмодифікований полмзоціанат, краще, має NCO-число не менше 25%мас , та/чи при взаємодії такого полизоціаната з одним чи більше полюлів, що мають гідроксильну функціональність 2 - 6 та молекулярну масу 62 1000, так, що отримується модифікований полизоціанат, краще такий, що має NCO-число не менше 25%мас Полмзоціанат може містити незначні КІЛЬКОСТІ поліметиленполіфеніленполизоціанатів, що мають ізоціанатну функціональність більшу 2, ця КІЛЬКІСТЬ, переважно, є такою, що ізоціанатна функціональність всього полмзоціаната складає 2,0 - 2,5, краще 2,0 - 2,3, найкраще, 2,0 - 2 1 Полюл, використовугмий для отримання форполімера, перважно, має середню номінальну гідроксильну функціональність 2 - 4, та найкраще, 2,5 - 3,5, середньочисленну гідроксильну еквивалентну вагу 1000 - 3000 та вміст оксиетилена від 50 до 85% мас Поліефірполюли, що використовуються для отримання форполімера, містять продукти, отримані полімерізацією етиленоксида, необов'язково, разом з іншим циклічним оксидом, подібним тетрапдрофурану, бутиленоксиду та, краще, пропіленоксиду, м присутності поліфункцюнальних ініціаторів ВІДПОВІДНІ сполучення-ініціатори містять множину активних водневих атомів та включають воду, бутандюл, етиленгліколь, пропіленгліколь, діетиленгліколь, триетиленгліколь, дипропіленгліколь, етаноламін, диетаноламін, триетаноламін, толуолдіамш, диетилтолуолдіамш, феніламін, дифеніл метандіамін, етилендіамін, циклогесандіамін, циклогесандиметанол, резорцин, бісфенол А, гліцерин, триметилпропан, 1,2,6-гексантриол пентаеритрит Можуть бути використані суміші ініціаторів Полюл може бути отриманий при одночасному чи послідовному доданні етиленоксида та іншого циклічного оксида до ініціатора Послідовне додання може проводитись у будь-якій ПОСЛІДОВНОСТІ Послідовне додання дає полюли так званого блоксополімерного типу Одночасне додання дає полюли так званого статистичного типу Найкращими є статистичні полюксиетиленполюксипропіленполюли, що мають вміст оксиетилена від 50 до 85% мас Для того, щоб отримати полюл, що має найбільшу перевагу, який має середню номінальну гідроксильну функціональність від 2,5 до 3,5, може бути використаний полюл, що має номінальну гідроксильну функціональність 3, чи суміш полюлів, з яких ко 43899 жен може мати іншу середню номінальну гідроксильну функціональність, при умові, що суміш знаходиться в інтервалі функціональностей 2,5 - 3,5 Термін «середня номінальна гідроксильна функціональність» використовується тут для зазначення середньої функціональності (число гідроксильних груп на молекулу) полюла при припущенні, що середня функціональність полюксиалкіленполюлів, присутніх у ньому, є ідентичною середній функціональності (число активних водневих атомів на молекулу) шіціатора(-ів), використаного для їх отримання, хоча на практиці вона часто буває дещо меншою з-за деякої кінцевої ненасиченості Термін «середня» має відношення до середньочисленого в цьому описі Форполімер отримують традиційно взаємодією полизоціаната та полюла у ВІДПОВІДНИХ КІЛЬКОСТЯХ так, щоб отримати NCO-число 2 - 10%мас , краще, 5 - 10%мас при температурі, краще, між 40 та 100°С Отримані таким чином форполімери є рідинами в умовах навколишнього середовища Поліізоціанати, пол юли, форполімери та шляхи їх отримання є відомими як такі, дивись, наприклад, патент ЕР-547765 Цей винахід іллюструється такими прикладами Приклад 1 Форполімер отримують взаємодією ЗОмас ч 4,4-МДІ та 70мас ч етиленоксидпропіленоксидполюла, що має молекулярну масу 4000, номінальну функціональність 3 та вміст етиленоксида 75% мас (статистичний) NCO-число форполімера 7,8мас (форполімер 1) Пластикову чашку ємкістю 1л завантажують 120мл води, потім 40г використаного моторного масла В цю чашку добавляють 400г води та 20г форполімера 1, після чого вміст перемішують на протязі 5сек Потім ВМІСТ посудини ретельно перемішують, забезпечуючи проходження реакції Через 5хв зв'язана еластична піна видаляється з 8 поверхні води, причому у ній МІСТИТЬСЯ все масло Масло утримується піною більше 1 дня після видалення піни з поверхні води Порівняльний приклад 2 Контейнер, що має діаметр 170см, заповнюють водою (висота рівня води від дна контейнера дорівнює 40см) 1л старого моторного масла виливають у воду та воно розподіляється по поверхні Потім 300Г форполімера 1 додають за допомогою розпилюючого пістолета з повітряною насадкою Розміри пістолета є такими довжина 12см та діаметр - 7мм, сопло знаходиться на відстані 1м від масляної поверхні Максимально досягаєма витрата форполімера дорівнює 150г/хв (тиск пістолета дорівнює 800кПа абс ) Форполімер виходить із сопла у вигляді струміню Забезпечується взаємодія форполімера на протязі Юхв Частиною форполімера, що осіла на дні контейнера, утворюються крихти при вспінюванні Частину еластичної піни видаляють з поверхні, в цій ПІНІ МІСТИТЬСЯ менше 2/3 масла Приклад З Повторюється приклад 2 з тією умовою, що воду та форполімер 1 змішують у співвідношенні 20 1 по масі на вході в пістолет (та у 12см від сопла) Суміш форполімер/вода виходить з сопла у вигляді розпилу мілких крапель Витрата дорівнює 21л/хв Розпилення проводять на протязі приміром ЗО сек при тиску 60 кПа абс Може бути розраховано, що час між змішуванням форполімера та води та контактуванням цієї суміші з маслом/водою дорівнює приміром 0,1 сек Зв'язана еластична піна, що містить все масло, видаляється Наявність крихт на дні не спостерігається Масло утримується піною більше 1 дня Приклад 4 Повторюється приклад 3 з тією умовою, що сопло пістолета є простим (без повітряного наконечника) Результати є аналогічними ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90