способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей

Классы МПК:B01J20/16 алюмосиликаты
B01J20/26 синтетические высокомолекулярные соединения
B01J20/28 отличающиеся их формой или физическими свойствами
B01J20/30 способы получения, регенерации или реактивации
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Стригулин Анатолий Александрович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-06-27
публикация патента:

Изобретение относится к получению сорбентов для очистки воды и твердой поверхности. На поверхность полых алюмосиликатных микросфер напыляют модифицированную алкидную смолу. После напыления сорбент выдерживают на воздухе до получения твердой пленки. Техническим результатом являются разработка недорогого эффективного сорбента из отходов угольных тепловых электростанций и экологическая и пожарная безопасность процесса получения. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к очистке воды с помощью сорбента, предназначенного для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей.

Известен сорбент для удаления плавающей нефти (а.с. СССР № 1726385), включающий алюмосиликатные полые микросферы, выделенные из золы-уноса тепловых электростанций, работающих на каменном угле, при этом при использовании образующаяся пастообразная масса регенерируется методом центрифугирования с подогревом. Однако микросферы обладают невысокой адсорбционной способностью (445 мг/г), вследствие чего предопределен значительный расход адсорбента.

Известен сорбент для очистки воды от нефти и нефтепродуктов (Патент РФ № 2090258), включающий алюмосиликатные полые микросферы, выделенные из золы угольных тепловых электростанций, обработанные нефтью с последующим ее выжиганием при свободном доступе воздуха до прекращения горения. В результате сгорания сорбированной нефти на поверхности микросфер возникает пленка неполного сгорания (сажа, нефтяной кокс), увеличивающая сорбционную способность микросфер в 1,8-4,4 раза по отношению к вышеприведенному сорбенту.

Недостатком способа является огневой метод обработки микросфер, предопределяющий расход дорогостоящей нефти, использование техники и технологии защиты окружающей среды от дымовых газов и обеспечение пожаробезопасности обслуживающего персонала.

Задачей изобретения является разработка эффективного сорбента из отходов угольных тепловых электростанций, обработанных недорогостоящими материалами, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды и пожаробезопасность обслуживающего персонала.

Задача решается тем, что в качестве сорбента использованы алюмосиликатные полые микросферы, полученные переработкой золошлаковых отходов отечественных угольных теплоэлектростанций, оснащенных прудами - отстойниками, при этом на поверхность алюмосиликатных полых микросфер напыляют тощую алкидную смолу HS 11-70С, модифицированную дегидратированным (безводным) касторовым маслом в соотношении 85% к 15% соответственно, для придания сорбенту улучшенных гидрофобных свойств к воде и адгезии к нефти и нефтепродуктам, а также для отверждения покрытий полых микросфер.

Далее выдерживают сорбент при свободном доступе воздуха в интервале 15-20 градусов по Цельсию до момента получения твердой пленки.

Известно, что большинство прудов-отстойников покрыто толстым (0,1-0,2 метра в глубину) слоем алюмосиликатных полых микросфер, пронизанных корневой системой покрывающей растительности. Оставшиеся немногочисленные «окна» открытой поверхности пруда-отстойника со слоем плавающих алюмосиликатных полых микросфер не решают вопроса использования их в промышленных масштабах.

Проблема решается путем глубокой переработки растительного покрова прудов - отстойников по следующей технологии: разделение травяного полотна растительного покрова (островов) на отдельные блоки; отделение травяного блока с алюмосиликатными полыми микросферами от растительного покрова с помощью лебедок или с помощью гидромониторов;

- ограждение плавающих микросфер боннами и подтягивание их к береговым заборным устройствам с последующей перекачкой шламовыми насосами в полипропиленовые контейнеры с доставкой в цех, где осуществляется последующая переработка:

- сушка микросфер в потоке горячего воздуха, очистка их от балласта (мелкого растительного мусора, листьев) и последующее охлаждение;

- предварительное разделение микросфер по удельному весу в пневмоциклонах с целью удаления тяжелых магнитных включений и очистки от примесей углерода;

- разделение микросфер по фракциям на калиброванных виброситах с выделением микросфер класса 100-500 мкм.

Предлагаемая технология глубокой переработки растительного покрова в совокупности с микросферами позволяет получить товарную продукцию с физико-химическими и технологическими показателями (см. таблицу).

Наименование АСПМ
1Внешний вид Порошок серого цвета
2 Насыпная плотность, не более кг/м3 430,0-460
3Массовая доля воды, %, не более 0,5
4 Массовая доля диоксида кремния, %60-65
5 Массовая доля оксида алюминия, % 20-25
6 Массовая доля оксида железа, %до 3,5

Процесс приготовления сорбента осуществляют следующим образом.

Согласно технологической карте сухие алюмосиликатные полые микросферы диаметром 100-500 мкм направляют в закрытый аппарат, на щетки двух противоположно вращающихся горизонтально установленных барабана, которые взрыхляют и взвешивают микросферы над барабанами. Одновременно в «облако» микросфер подают в распыленном состоянии модифицированную алкидную смолу, в результате чего происходит ее напыление на поверхность микросфер и перемещение вдоль аппарата в направлении разгрузочного патрубка. При перемещении микросфер в аппарате происходит предварительное отверждение смолы и выгрузка микросфер из аппарата на транспортирующее устройство, на котором в условиях свободного доступа воздуха комнатной температуры происходит окончательное отверждение модифицированной алкидной смолы на поверхности алюмосиликатных полых микросфер до получения твердой пленки. Далее продукт направляется на расфасовку.

Отметим, что предлагаемый сорбент представляет собой порошкообразный экологически чистый материал серого цвета, насыпной вес которого не превышает 500 кг/м3, при этом сорбционная способность находится в пределах на 1 кг сорбента 1,5-2 кг нефтепродукта.

Для ликвидации разливов нефти или нефтепродуктов с водных поверхностей, нефтяное пятно огораживается заградительными бонами, после чего на него ручным или механическим путем распыляется сорбент. Легкий плавучий сорбент вступает во взаимодействие с нефтью и коагулирует ее, создавая небольшие плавающие «острова», которые могут находится на плаву длительное время, практически не нанося вредного воздействия флоре и фауне.

Сбор сорбента с нефтью с поверхности воды осуществляется любым из известных способов (ковшами, насосами и т.д.). Регенерацию нефти осуществляют либо перегретым паром, либо центрифугированием или химическим путем.

Для ликвидации разливов нефти с твердых поверхностей сорбент ручным либо механизированным путем рассеивается на нефтяное пятно. Через 5-10 минут (в зависимости от температуры окружающей среды и времени года) происходит процесс связывания нефти в непачкающиеся гранулы. Далее осуществляют утилизацию полученного продукта ручным или механизированным способом.

Уникальные свойства сорбента были продемонстрированы в ходе ликвидации аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей, включающий обработку алюмосиликатных полых микросфер, отличающийся тем, что на поверхность алюмосиликатных полых микросфер напыляют модифицированную алкидную смолу, после чего выдерживают их при свободном доступе воздуха до момента получения твердой пленки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют алюмосиликатные полые микросферы диаметром 100-500 мкм, а температуру воздуха выдерживают в интервале 15-20°C.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2487751

patent-2487751.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J20/16 алюмосиликаты

Патенты РФ в классе B01J20/16:
способ получения сорбента цезия -  патент 2516639 (20.05.2014)
способ получения сорбента цезия -  патент 2510292 (27.03.2014)
гранулированный модифицированный наноструктурированный сорбент, способ его получения и состав для его получения -  патент 2503496 (10.01.2014)
состав для получения комплексного гранулированного наносорбента -  патент 2501602 (20.12.2013)
способ сжигания ртутьсодержащего топлива (варианты), способ снижения количества выброса ртути, способ сжигания угля с уменьшенным уровнем выброса вредных элементов в окружающую среду, способ уменьшения содержания ртути в дымовых газах -  патент 2494793 (10.10.2013)
способ получения сорбента для очистки воды -  патент 2483798 (10.06.2013)
алюмокремниевый флокулянт -  патент 2483030 (27.05.2013)
композиционный сорбент на основе силикатов кальция -  патент 2481153 (10.05.2013)
сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях -  патент 2473383 (27.01.2013)
сорбент для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслоотходов -  патент 2472581 (20.01.2013)

Класс B01J20/26 синтетические высокомолекулярные соединения

Патенты РФ в классе B01J20/26:
биоразлагаемый композиционный сорбент нефти и нефтепродуктов -  патент 2528863 (20.09.2014)
способ получения полимер-неорганических композитных сорбентов -  патент 2527217 (27.08.2014)
способ получения сорбента для селективного извлечения цезия -  патент 2521379 (27.06.2014)
сорбент для очистки водных сред от мышьяка и способ его получения -  патент 2520473 (27.06.2014)
способ удаления полициклических ароматических углеводородов -  патент 2516556 (20.05.2014)
способ получения адаптивно-селективного к редкоземельным металлам ионообменного материала -  патент 2515455 (10.05.2014)
способ получения модифицированного сорбента платиновых металлов -  патент 2491990 (10.09.2013)
новый гибридный органическо-неорганический материал im-19 и способ его получения -  патент 2490059 (20.08.2013)
способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода -  патент 2484891 (20.06.2013)
способ получения сорбента на основе неорганических пористых гранул и полигидроксифуллерена для удаления атерогенных липопротеинов из плазмы крови -  патент 2484812 (20.06.2013)

Класс B01J20/28 отличающиеся их формой или физическими свойствами

Патенты РФ в классе B01J20/28:
способ получения сорбентов на основе гидроксида железа и сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон -  патент 2523466 (20.07.2014)
способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон -  патент 2523465 (20.07.2014)
способ инактивации вирусов в водных средах -  патент 2506232 (10.02.2014)
сорбционно-фильтрующий многослойный материал и содержащий его фильтр -  патент 2487745 (20.07.2013)
устройство для фильтрации вод различного генезиса и способ подготовки сорбирующего материала -  патент 2484021 (10.06.2013)
поглощающая кислород пластиковая структура -  патент 2483931 (10.06.2013)
способ получения гибких композиционных сорбционно-активных материалов -  патент 2481154 (10.05.2013)
композитный абсорбирующий лист, рулон из такого листа, пакет из таких листов и способ изготовления такого листа -  патент 2480342 (27.04.2013)
сорбент для сбора нефти и способ его получения -  патент 2479348 (20.04.2013)
лекарственное средство с замедленным высвобождением, адсорбент, функциональный пищевой продукт, маска и поглощающий слой -  патент 2476230 (27.02.2013)

Класс B01J20/30 способы получения, регенерации или реактивации

Патенты РФ в классе B01J20/30:
способ получения углеродминерального сорбента -  патент 2529535 (27.09.2014)
способ получения сорбентов на основе zn(oh)2 и zns на носителе из целлюлозных волокон -  патент 2528696 (20.09.2014)
гуминово-глинистый стабилизатор эмульсии нефти в воде -  патент 2528651 (20.09.2014)
способ получения полимер-неорганических композитных сорбентов -  патент 2527217 (27.08.2014)
способ получения плавающего углеродного сорбента для очистки гидросферы от нефтепродуктов -  патент 2527095 (27.08.2014)
адсорбент для очистки газов от хлора и хлористого водорода и способ его приготовления -  патент 2527091 (27.08.2014)
способ получения сорбента для извлечения соединений ртути из водных растворов -  патент 2525416 (10.08.2014)
способ получения фильтрующей гранулированной загрузки производственно-технологических фильтров для очистки воды открытых источников водоснабжения -  патент 2524953 (10.08.2014)
способ получения адсорбирующего элемента -  патент 2524608 (27.07.2014)
способ получения регенерируемого поглотителя диоксида углерода -  патент 2524607 (27.07.2014)


Наверх