Винахід відноситься до очищення води від нафти і нафтопродуктів. Для здійснення очищення запропоновано використовувати сорбент, який представляє собою зольні ксеносфери, покриті бітумом при масовому співвідношенні компонентів 1. 0,001 - 0,25. Сорбент розподіляють по поверхні забрудненої нафтопродуктами води, витримують 10 - 20 хв, потім збирають і обробляють розчином аміаку, відокремлюють нижній шар нафтопродуктів, а спливли ксеносфери використовують для отримання нової порції сорбенту. 2 с. п. ф-ли.
Винахід відноситься до очищення води від нафти і нафтопродуктів.
Швидке і повне видалення нафтових і масляних забруднень з поверхні води стає гострою проблемою в зв'язку з частішають катастрофами морських і річкових суден та порушенням екології навколишнього нас середовища, що робить актуальним пошук нових недорогих сорбентів для збору нафтопродуктів.
Відомі сорбенти (1), що представляють собою гідрофобізовані парами мазуту, дьогтю, бітуму або технічних масел пористі матеріали (шлак, спучений перлют, цегляна крихта, керамзит, каолін, вермикуліт). Також матеріали дають високу ступінь очищення води від нафтопродуктів. Регенерацію сорбенту проводять пропущенням газоподібного теплоносія при 180 350 o C за 30 хв.
Відомий сорбент (2), що представляє собою матеріал типу скляної вати, отриманий особливим чином з рідкого скла і просочений силіконовим маслом, що містить -SiOH-групи для збільшення кошти силіконового масла до скла. Недоліком даного сорбенту є його дорожнеча.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу є сорбент, який представляє собою порожнисті скляні мікросфери з уявною щільністю від 50 до 200 г / л, гідрофобізовані 2 20 вагу. метілхлорсілана, діметілдіхлорсілана, мінеральними кислотами або сумішшю цих продуктів для повної нейтралізації лужних груп скла (3). Такий сорбент є досить дорогим, так як порожнисті сфери отримують термічним видуванням під тиском з комерційного рідкого скла з певним ставленням і певною щільністю і наступною обробкою дорогими продуктами (силанами).
Завданням винаходу є створення нового дешевого і ємного сорбенту для збору нафтових продуктів з поверхні води.
Поставлена задача вирішується тим, що використовується сорбент, який представляє собою зольні порожнисті ксеносфери (4), оброблені водною емульсією дорожнього бітуму, при ваговому співвідношенні компонентів: ксеносфери / бітум 1 / 0,001 0,25.
Ксеносфери складова частина зольних забирає від спалювання вугілля складаються з непористого силікатного скла, діаметр їх зміни від 50 до 300 мкм, товщина стінок становить близько 0,1 їх радіусу, середня плотность 550 750 кг / м 3. насипна щільність їх становить 250 450 кг / м 3.
Запропонований сорбент відрізняється від відомого тим, що замість скляних мікросфер з отворами він містить відхід після промислового спалювання вугілля
зольні ксеносфери, що представляють собою порожнисті кульки, покриті бітумом.
Сорбент одержують у такий спосіб: вологі ксеносфери, отримані за способом (5), що мають щільність 250 450 кг / м 3. обробляють водною емульсією дорожнього бітуму в реакторі з рамним перемішуванням при співвідношенні ксеносфери: вода: бітум 1 (1 5) (0,001 0, 25) протягом 30 хв при температурі 40 96 o C і висушують до постійної ваги при температурі 105 120 o C. Ксеносфери отримують з золи-винесення, що утворюється в результаті спалювання пилоподібного вугілля в промислових топкових пристроях з рідким шлакоудалением, шляхом зміщення її з рідкою середовищем (0,001 0,5% водним розчин ом ПАР з класу оксіетілірованние АЛКІЛФЕНОЛИ) і інтенсивного перемішування отриманої суміші в турбулентному режимі і потім поділу в вихровому потоці. У міру поступального руху ламинарного потоку легка фракція ксеносфери спливають і відокремлюються.
Відомий спосіб збору нафтопродуктів з поверхні води. Він полягає в пропущенні води з домішкою мазуту через сорбент, який представляє собою аеросілогель, гідрофобізований газифікованих флотським мазутом, бітумом або технічними маслами і подальшим пропусканням газоподібного теплоносія при температурі 180 o C ч протягом 80 хв. Витікання мазуту з сорбенту триває 40 хв. Мазутоемкость сорбенту знижується на 4% Недоліком способу є складне апаратурне оформлення, велика енергоємність сорбенту (6).
Завданням винаходу є розробка способу повного збору нафтопродуктів з поверхні забрудненої води.
Поставлена задача вирішується тим, що на поверхню забрудненої нафтопродуктами води розсипають сорбент, який представляє собою зольні ксеносфери, покриті бітумом, при наступних мас. співвідношеннях ксеносфери бітум 1 0,001 0,26, витримують кілька (приблизно 10) хвилин, сорбент з уловленим нафтопродуктом збирають, змішують з водним розчином аміаку з концентрацією 1 25 мас. при температурі 20 90 o C і співвідношенні Т Ж 1 2 1,5, нижній шар нафтопродуктів відокремлюють.
Запропонований спосіб відрізняється від відомого сорбенту і методом виділення нафтопродуктів з сорбенту. Зазначені відмітні властивості способу дозволяють повністю зібрати і виділити з сорбенту вловлені нафтопродукти. Решта ксеносфери спливають, їх збирають і використовують для отримання сорбенту багаторазово.
Запропонований спосіб є простим, дешевим через використання дешевих відходів виробництва і простоти регенерації.
Приклади конкретного виконання.
У всіх прикладах для отримання сорбенту використовували ксеносфери, виділені з золи енергетичного спалювання вугілля Кузнецького, Донецького басейну, що мають такі характеристики: склад, мас. SiO2 60 - 63, Al2 O3 25 29, Fe2 O3 2,2, Na2 O + K2 O 2, 3, CaO 1,78, MgO 0,3, уявна щільність 0,58 г / см 3. насипна щільність 0,301 г / см 3.
Приклад 1. Отримання сорбенту.
До 100 г сухих ксеносфер додають 500 г водної емульсії бітуму, що містить 0,001 г дорожнього бітуму БНД 60/30, перемішують протягом 30 хв при температурі 96 o C і отриману суміш упарюють до повного видалення води. Просочені бітумом ксеносфери сушать при 110 o C. Отриманий сорбент має наступний склад: ксеносфери бітум 1 0,001 мас.
У резервуар ємністю 2 м 3 з водою, на поверхні якої (1 м 2) розлито 60 г нафтового мазуту, висипають сорбент, отриманий за прикладом 1, витримують 10 хв і збирають його механічно. Ступінь очищення поверхні води становить 99,9% 160 г продукту, отриманого в результаті збору мазуту з поверхні води, що містить, г ксеносфери 100, бітум 0,1, мазут 59,9, поміщають в реактор з мішалкою і з нижнім стоком для нафтопродуктів, додають 240 мл 10% -ного розчину аміаку, перемішують 10 хв при 90 o C і відстоюють протягом 30 хв. Осів на дно шар мазуту зливають в окрему ємність, водний шар фільтрують і ксеносфери сушать. Отримано 98 г ксеносфер, 58 г мазуту (96%). Бітум, що міститься в сорбенті, залишається в мазуті.
Приклад 2. До 100 г сухих ксеносфер додають 100 г водної емульсії бітуму дорожнього, що містить 25 г бітуму, перемішують і виділяють сорбент так само, як і в прикладі 1. Склад сорбенту ксеносфери бітум 1 0,25. Як і в прикладі 1, отриманий сорбент висипають в резервуар з водою, на поверхні якої розлито 400 г нафти, через 20 хв сорбент з уловленной нафтою збирають. Ступінь очищення поверхні води 99,9%
524,6 г продукту, отриманого в результаті збору нафти з поверхні води, що містить, г: ксеносфери 100, бітум 25, нафта 399,6, перемішують, як в прикладі 1, з 1040 мл 25% -ного розчину аміаку при 20 o C . Всі подальші операції виконують за прикладом 1. Отримують 420 г нафтопродукту, 98,2 г сухих ксеносфер.
Таким чином отримано доступний дешевий сорбент, ємність якого становить від 0,6 до 4 г нафтопродукту на 1 г сорбенту.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Сорбент для збору нафтопродуктів з поверхні води на основі гідрофобізованного алюмосиликатного матеріалу, який відрізняється тим, що в якості алюмосиликатного матеріалу використовують зольні ксеносфери, які гидрофобізіровани бітумом при масовому співвідношенні компонентів 1 0,001 - 0,25.
2. Спосіб збору нафтопродуктів з поверхні води, що включає обробку забрудненої поверхні сорбенту гідрофобізованим алюмосилікатна матеріалом з наступним відділенням нафтопродуктів від сорбенту, що відрізняється тим, що в якості алюмосиликатного матеріалу використовують зольні ксеносфери, які гидрофобізіровани бітумом при масовому співвідношенні компонентів 2 0,001 0,25 і через 10 20 хв після обробки сорбент з уловлену нафтопродуктами витягають, змішують з водним розчином аміаку з концентрацією 1 25 мас. при температурі 20 90 o С і співвідношенні Т Ж 1 2 1,5, нижній шар нафтопродуктів відокремлюють, спливли ксеносфери використовують повторно для отримання сорбенту.