Способ разделения разноплотных несмешивающихся жидкостей
Использование: удаление нефти и нефтепродуктов с поверхности почвы и воды. Сущность изобретения: нанесение на поверхность более легкой жидкости материала - наполнителя, предварительно обработанного полимерами или сополимерами с неограниченной степенью набухания в отделяемой жидкости. Удаление образующейся гелеобразной массы, отстаивание и отделение материала - наполнителя. В качестве материала - наполнителя используют дисперсные частицы с повышенной сорбционной способностью к отделяемой жидкости и с удельным весом меньшим, чем плотность отделяемой жидкости. 1 з.п.ф-лы.
Изобретение относится к области физических явлений, связанных с взаимодействием высокомолекулярных веществ с низкомолекулярными соединениями (растворителями), и может быть использовано, например, для эффективного удаления проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Цель изобретения повышение эффективности разделения разноплотных несмешивающихся жидкостей. Полимер подбирают с таким условием, чтобы он неограниченно набухал в отделяемой жидкости, т.е. реализация поставленной цели достигается за счет снижения расхода полимера на загущение отделяемого продукта (например, нефти от воды) путем подбора полимера с максимальной степенью набухания. Так, например, степень набухания бутадиенстирольного каучука в нефти имеет значение 100. При контакте ультрадисперсного полимерного материала с отделяемой жидкостью практически мгновенно образуется гелеобразная масса, которую легко удалить с загрязненной поверхности любыми механическими средствами. В общем случае для обеспечения плавучести гелеобразного продукта необходимо в его состав включить не взаимодействующий (химически) с жидкостью наполнитель с плотностью, меньшей плотности жидкости. Для исключения расслоения набухшего полимера и легкого наполнителя полимер наносят на поверхность легкого наполнителя. Микрочастицы полимера со средним размером 5
10-8-510-7 м из латекса осаждают на поверхность полых частиц наполнителя, что обеспечивает физическое сращивание полимера с наполнителем. Полученный таким образом порошкообразный композиционный материал помещают на поверхность отделяемой жидкости, где полимер набухает, поглощая полностью отделяемую жидкость, образуя при этом практически мгновенно сплошную гелеобразную массу, которую собирают и подают в емкость, где полимерный слой полностью растворяется в соответствии с природой такого полимера. Этот процесс может быть ускорен с помощью повышения температуры и перемешивания. Дисперсные частицы после их отслаивания удаляют и используют для повторного приготовления композиционного полимерного материала либо их используют по известным областям применения: наполнитель в строительных материалах, тепло- и гидроизолирующий композиционный материал и т.д. Для разделения жидкостей может быть использован широкий ассортимент полимеров, например сополимеры этилена и пропилена, полибутилакрилат, сополимеры бутадиена и стирола и др. Для легких разделяемых жидких продуктов возможно использование для загущения дисперсного порошкообразного полимера в чистом виде без наполнителя. Наполнитель должен обеспечивать надежную плавучесть загущенной полимером нефти. По этой причине в качестве наполнителя должны быть использованы полые сферические материалы, например стеклянные, или фенолформальдегидные, или полистирольные, или желатиновые, или полиэтиленовые капсулы, имеющие удельный вес меньше, чем плотность отделяемой жидкости. Кроме того, с целью повышения эффективности разделения (уменьшения расхода композиционного материала, уменьшения себестоимости его) в качестве наполнителя преимущественно используют легкие дисперсные частицы материала с повышенной сорбционной способностью к отделяемой жидкости и с удельным весом меньшим, чем плотность отделяемой жидкости. Так, например, зольные микросферы, приготовляемые из отходов золы, образующиеся при работе тепловых электростанций, полые минеральные микросферы из отложений лавы и другие максимально доступные и дешевые материалы, способные дополнительно поглощать отделяемую жидкость. Таким образом, при набухании порошкообразного композиционного материала в отделяемой жидкости формируется совокупность микрогелей, обволакивающих частиц наполнителя и образующих практически мгновенно резиноподобную массу, легко удаляемую с чистой поверхности воды. П р и м е р 1. Проводят испытания по разделению пролитой нефти с поверхности морской воды в специальной ванне из оргстекла размером 2х2х0,5 м. Толщина пленки нефти составляет 3 мм. Во всех примерах технологический процесс получения порошкообразного композиционного материала один и тот же. Состав: наполнитель полые стеклянные капсулы с дисперсностью 510-4 м с плотностью 100 кг/м3; латекс линейного полимера бутадиенстирольный каучук (БС). Размер латексных частиц 510-8 м. Соотношение наполнитель-полимер составляет 1: 1. Максимальная степень набухания каучука БС в нефти составила 100. После обработки пленки нефти порошкообразным полимерным материалом практически мгновенно образовалась резиноподобная масса, легко удаляемая с водной поверхности механическими средствами. Поверхность воды после удаления загущенной нефти чистая. П р и м е р 2. Проводят испытания по разделению пролитого керосина с поверхности питьевой воды на установке по примеру 1. Толщина пленки 2 мм. Состав: наполнитель силикатные полые капсулы дисперсностью 410-4 м с плотностью 200 кг/м3, полимер синтетический каучук этиленпропиленовый тройной (СКЭПТ) в латексе. Соотношение наполнитель-полимер 2:1. Максимальная степень набухания каучука СКЭПТ в керосине 200. Анализ воды после трехсуточного контакта полимера с водой при перемешивании показал, что вода соответствует показателям ГОСТа на питьевую воду. П р и м е р 3. Проводят испытания по разделению пролитого газового конденсата с поверхности воды на установке по примеру 1. Толщина пленки 3 мм. Состав: наполнитель зольные полые капсулы дисперсностью 810-4 м с плотностью 500 мг/м3, полимер дваэтилгексилакрилат (2-ЭГА) в латексе. Размер латексных частиц 510-8 м. Максимальная степень набухания 2-ЭГА в газовом конденсате 140. Степень набухания зольных капсул 12. П р и м е р 4. Проводят испытания по разделению пролитого бензина с водой поверхности на установке по примеру 1. Толщина пленки 1 мм. Состав: наполнитель полые стеклянные капсулы с дисперсностью 510-4 м, с плотностью 150 кг/м3, полимер бутилакрилатный каучук (БАК), размер латексных частиц 510-8 м. Максимальная степень набухания каучука БАК в бензине 200. П р и м е р 5. Проводят испытания по разделению пролитого дизельного топлива с водной поверхности на установке по примеру 1. Толщина пленки 3 мм. Состав: наполнитель полые стеклянные капсулы с дисперсностью 510-4 с плотностью 250 кг/м3, полимер синтетический каучук этиленпропиленовый тройной (СКЭПТ). Максимальная степень набухания каучука СКЭПТ в дизельном топливе 170. Предлагаемый способ в отличие от существующих позволяет снизить расход полимерного материала за счет высокой сорбционной способности, снизить трудозатраты, время обработки разливов вредных веществ, уменьшить экологический ущерб.
Формула изобретения
1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РАЗНОПЛОТНЫХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ, включающий нанесение на поверхность более легкой жидкости материала-наполнителя, предварительно обработанного полимерами, с последующим отделением образующейся гелеобразной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, в качестве полимера используют линейный полимер с неограниченной степенью набухания в отделяемой жидкости, причем отделение производят по достижении максимальной величины степени набухания полимера, а после отделения гелеобразной массы ее отстаивают, удаляют выделившиеся дисперсные частицы материала-наполнителя и повторно используют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала-наполнителя используют дисперсные частицы с повышенной сорбционной способностью к отделяемой жидкости и с удельным весом меньшим, чем плотность отделяемой жидкости.
