Способ получения сорбентов для очистки воды от органических примесей

 

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для очистки сточных и льяльных вод от органических примесей. Целью изобретения является повышение качества гидрофобизации сорбентов при сокращении расхода гидрофобизатора и расширение возможностей применения сорбентов. Способ осуществляют путем высушивания пористого материала, например вспученного перлита, керамзита, кирпичной крошки, пемзы, шлака, вермикулита, каолина и др., в рабочей камере при 300-500°С. Затем камеру вакуумируют до давления не выше 250 мм рт.ст. и подают в нее рабочий газ, представляющий собой газифицированное углеводородное вещество (мазут, жидкий битум, деготь, технические масла и т.п.), при 180-220°С до достижения нормального давления. После этого материал охлаждают до температуры на 10-20°С ниже температуры конденсации гидрофобизатора. Изобретение позволяет при достижении высокого качества гидрофобизации снизить расход гидрофобизатора в 40 раз. Полученные сорбенты могут быть использованы для очистки воды как в фильтрующих устройствах, так и на поверхности воды в водоемах. Способ предусматривает использование широкого круга пористых материалов и углеводородных гидрофобизаторов, что позволяет расширить ассортимент эффективных сорбентов для очистки воды от органических примесей. 2 табл.

СОЮЗ СОНБТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧБСКИХ

Я.:СПУБЛИК

А1 () В 01 J 20/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4396836/31-26 (22) 25,02,88 (46) 15,!1.90. Бюл. Ф 42 (71) Институт химии Дальневосточного отделения АН СССР (72) В,Н.Зубец„ А.А,Юдаков, В.И.Сергиенко, В,А.Сыпков и В.С.Прокудина (53) 661 ° 18.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1344401, кп. В 01 3 20/16, 1986. (54) СНОСОВ ПОЛУЧ!";НИЯ СОРБЕНТОВ ДЛЯ

ОЧИСТКИ ВОДЫ 07 ОРГАНИцЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для очистки сточных и льяльных вод от органических примесей. Целью изобретения является повышение качества гидрофобизации сорбентов при сокращении ра "хода гидрофобизатора и расширение возможностей применения сорбентов, Споссб осуществляют путе," высушиванпя пористого материала, например вспученного перлита, керамзита,, кирпичной крошки, Изобретение относится к получе:нию сорбентов и может быть использовано для очистки сточных и лъяльных вод от органических примесей.

Цель изобретения - повышение качества гицрофобизации сорбентов при сокращении расхода гицрофобизатора и расширение возможное:тей применени я сорбентов для очистки воды от органических примесей.

„„SU„1606182 пемзы, шлака, вермикулита, каолина о и др., в рабочей камере при 300-500 С

Затем камеру вакуумпруют до давления не выше 250 мм рт.ст. и подают в нее рабочий газ, представляющий собой газифицированное углеводородное вещество (мазут, жидкий битум, деготь, технические масла и т.п.), при 180о

220 С до достижения нормального давления. После этого материал охлажо дают до температуры на 10-20 С ниже температуры конденсации гидрофобизации. Изобретение позволяет при достижении высокого качества гидрофобизации снизить расход гидрофобизатора в 40 раз. Полученные сорбенты могут быть использованы для очистки воды как в фильтрующих устройствах, так и на поверхности воды в водоемах, Способ предусматривает использование широкого -круга пористых материалов и углеводородных гидрофобизаторов,

2 табл.

Для осуществления способа пористый материал (носитель), например вспученный перлит, керамзит, кирпичную крошку, пемзу шлак, вермикулит и т.п. с заранее йодобранным составом, загружают в рабочую камеру меж. цу сетчатыми перегородками и через камеру пропускают газообразный теплоноситель при 300-500 С до полного о высушивания загрузочного материала.

3 1606182

Далее через устройство пропускают газообразный теплоноситель при температуре на входе 180 С в .течение о

80 мин. Мазут в жидкой фазе начинает вытекать из устройства через 35 мин и прекращает вытекать через 75 мин.

Маэутоемкость керамзита после прекра щения вытекания мазута составляет

36% по массе керамэита, в то время

55

Затем камеру вакуумируют до остаточного давления не выше 250 мм рт.ст, в камеру подают рабочий газ, представляющий собой газифицированное

5 углеводородное вещество (мазут, жидкий битум, деготь, технические масла и т,п.), при 180-220 С до до6 стижения нормального давления, после чего материал охлаждают до температуры на 10-20 С ниже температуры конденсации взятого гидрофобиэатора, Пример 1. В рабочую камеру высотой 550 мм и диаметром 60 мм загружают смесь керамэитового гравия и песка вспученного перлита, взятых в отношении 1:1. Высушивание загрузочного материала до постоянной массы проводят в течение 30 мин при темпепатуре газообразного теплоносителя на входе 450 С. Далее рабочую камеру герметиэируют и вакуумируют до остаточного давления 220 мм рт.ст.

Гидрофобизацию проводят газифицированным флотским мазутом при температуре рабочего газа на входе 200 С до достижения в рабочей камере нормального давления с последующей герметизацией рабочей камеры и выдерживанием загрузочного материала в атмосфере рабочего газа в течение

40 мин. При этом материал остывает до 160 С. Керамзитовые гранулы после обработки имеют на внешней поверхности краевой угол смачивания водой

130-140 град, на поверхности свежего раскола - 120-130 град, т.е. керамзит гидрофобен по объему, Частицы вспученного перлитового песка также гидрофобны по объему.

Далее через слой обработанного загрузочного материала пропускают воду с примесью мазута 60 мг/л в количестве 150 л при скорости протекания 1,6 л в 1 мин через 1 см пло2 щади выводного отверстия, Степень очистки проб фильтрата, отобранных в начале, середине и конце фильтроцикла - 100%.

\ как исходная мазутоемкость керамзита — 40%. . Восстановление исходной маэутоемкости загрузочного материала прово дят пропусканием газообразного теплоносителя при температуре на входе

300 С. После 40 мин прогрева мазутоемкость керамзитового гравия возрастает до 40% при сохранении объем".. ной гидрофобности частиц, т.е. материал готов к повторному использованию.

Пример 2. Осуществляют очистку пробы воды 100 л с примесью пищевых жиров (стоки мясокомбината) в количестве 73180 мг/л, аналогично примеру 1, за исключением следующих режимных параметров: высушивание но0 сителя осуществляют при 300 С; гидрофобизацию носителя осуществляют при температуре рабочего газа 220 С; извлечение собранного пищевого жира о с носителя проводят при 220 С в течение 30 мин, при этом часть собранного жира выделяется в жидком виде, часть в — газообразном; регенерацию

Загрузочного материала проводят при повышении температуры теплоносителя до 250 С, при этом выделение газообразной фазы собранного жира прекращается эа 50 мин. Степень очистки воды в конце фильтроцикла - .100%.

Пример 3. Осуществляют очистку 500 л морской воды с содержанием нефтепродуктов 15 мг/л (устройство при очистке подключено к промышеленному очистному сооружению на выходе из каскада отстойников), при скорости фильтрации 2,2 л в 1 мин через 1 см . выходного сечения фильтра, температура воды 35-50 С, о

Пример осуществляют аналогично примеру 1, за исключением следующих режимных параметров: высушивание носителя при 500 С; . гидрофобиэацию носителя осуществляют при теьгпературе рабочего газа 180 С; извлечение собранного нефтепродукта из носителя проводят при 150 С в течение 90 мин; регенерацию загрузочного о материала проводят при 350 C npu этом выделение газообразного нефтепродукта прекращается "-а 30 мин. Степень очистки воды в конце фильтроцикла — 100%.

В табл.1 приведены сравнительные данные испытания сорбентов на основе керамзитового гравия фракции 5 -20 мм, 1606182

Т а б л и ц а 1 бработка керамзита

Капля во130

120 ды впи ты вается сразу

Нет

15-20

90 полученного по предлагаемому способу и по прототипу, В табл.2 представлены аналогичные данные, полученные для сорбентов на основе каолина фракции 0 5 мм.

Предлагаемый способ при достижении высокого качества гидрофобизации позволяет снизить расход гидрофобизатора в 40 раз. Сорбенты, получаемые предлагаемым способом, могут быть использованы для очистки воды как в фильтрующих устройствах, так и на поверхности воды в водоемах. Способ предусматривает использование широкого круга пористых материалов и углеводородных гидрофобизаторов, что позволяет расширить ассортимент эффективных сорбентов для очистки воды от органических примесей. 20

Характеристика сорбентов

Краевой угол смачиваний водой на поверхности зерна, град

Краевой угол смачивания водой

:на поверхности свежего раскола, град

Краевой угол смачивания водой после испытания на водопоглощение на поверхности зерна, град

Краевой угол смлчивания водой на поверхности свежего раскола, грац

Водопоглощенне в течение 3 сут, % массы

Флотация в воде после прогрева в течение 6 ч при 150 С, Фо р мул а и з об р е т ени я

Способ получения сорбентов для очистки воды от органических примесей, включаюший предварительную сушку материала, обезгаживание и последующую гидрофобизацию в углеводородной газовой среде, о т л и ч а ю щ и й— с я тем„ что, с целью повышения качества гидрофобизации сорбентов при сокращении расхода гидрофобизатора и расширения возможностей применения сорбентов, сушку материала осуществляют при 300-500 С, а гидрофобизацию проводят при температуре рабочего газа 180-220 С с последующим охлажо дением сорбентов до температуры ниже температуры конденсации гидрофобизатора. рототип Предлагаемый способ

1606182

Т а б л и ц а 2

Характеристика сорбентов

Обработка каолина рототип Предлагаемый способ

10-12

Глубина слоя обработки, мм

Степень флотации через

10 мин,Е

Степень флотации через

1 сут, %

18-20

100

100 (Менее 50

Составитель А, Келебеев

Редактор И.Касарда . Техред Л. Сердюкова .Корректор О.Кравцова

Заказ 3511 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101