Сорбент для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов

 

Область использования: применение адсорбентов для сбора нефти с поверхности воды и почвы и может быть использовано для очистки водоемов и акваторий. Сущность изобретения: в качестве сорбента используют отход целлюлозно - бумажных предприятий - волокно аэрофонтанной сушки (волокно АФС). Волокна АФС обеспечивают более высокую скорость поглощения разлитой нефти (коэффициент поглощения равен 3 - 5); интенсификацию использования продукта переработки отходов целлюлозно - бумажного производства; простоту сбора и отделения от волокна АФС адсорбированной нефти (процент возврата нефти равен 70) с последующей утилизацией использованного сорбента сжиганием. 1 табл.

Изобретение относится к области применения адсорбентов для сбора нефти с поверхности воды и может быть использовано для очистки водоемов и акваторий от нефти.

Наиболее близким по технической сущности является адсорбент - шинная крошка, с помощью которой производится очистка поверхности воды от нефти, нефтепродуктов и различных масел.

Недостатком известного сорбента является невысокая адсорбционная способность по отношению к нефтепродуктам: коэффициент адсорбции нефти шинной крошкой составляет 2, т.е. 1 г резиновой крошки адсорбирует 2 мл нефти, при меньшем соотношении - нефть с поверхности удаляется неполностью.

Цель изобретения - повышение эффективности и степени очистки поверхности воды и грунта от нефти, нефтепродуктов и масел применением в качестве адсорбента отхода целлюлозно-бумажного производства - волокна аэрофонтанной сушки (волокно АФС).

Волокно АФС представляет собой целлюлозно-древесное волокно, являющееся продуктом переработки отходов целлюлозно-бумажного производства и использующееся в качестве строительного теплоизоляционного материала, а также в качестве наполнителя в буровых и тампонажных растворах.

Схема получения сухого волокна АФС предусматривает механическое измельчение частично обезвоженного осадка (скопа) и высушивание влажных частичек скопа в фонтанной струе горячего воздуха при 120-140^оС. При этом волокно АФС высушивается до влажности 3-4%.

Волокно АФС - объемная масса, состоящая из мелких частиц жгутиковой свивки и очень мелких лепестков.

За счет горячей обработки волокна и присутствия в его составе каолина и естественной смолы сухой жгутик волокна приобретает структурную стабильность и упругость. Показатели волокна АФС по ТУ: Влажность, % 4-7 Зольность по као- лину, % 5-15 рН 6,5-7,0 Содержание смо- лы, % 1-2 Объемная масса, г/см³ 0,25-0,3 Водопоглощение в течение 2 ч, % 180 Фракционный состав: остаток на сетке N 2,5, % 7,0 За счет своих упругих свойств АФС легко подвергается распылению (разбрасыванию) на поверхности воды или грунта, а за счет присутствия в частицах волокна смолы предложенный сорбент обладает плавучестью и гидрофобностью.

Процесс адсорбции нефтепродуктов происходит в течение 30-60 с. Затем волокно, пропитанное нефтью или маслами, легко собирается любым механическим способом. После сбора волокно подвергается прессовке в брикеты, при которой происходит отделение нефти, а брикетированное волокно АФС с остатками нефти утилизируется, например, сжиганием в топках.

К положительным моментам следует отнести то, что волокно АФС является продуктом переработки отходов, и применение указанного сорбента способствует интенсификации использования отходов, а также улучшению экологической обстановки.

П р и м е р 1. В химический сосуд с водой объемом 250 мл добавляют 20 мл сырой нефти различной плотности (в среднем плотность нефти составляет 0,86 г/см³). Нефть, растекаясь по поверхности воды, образует пленку толщиной 2 мм. Поверхность воды посыпают сорбентом в количестве 4 г, встряхивают, создавая эффект волны. Процесс присоединения нефти идет в течение 30-60 с. Поверхность воды очищается полностью.

В таблице отражены результаты применения сорбента для различных разновидностей нефти и растительных масел. Во всех случаях сорбент эффективно очищает поверхность воды. Коэффициент поглощения равен 8 - для растительных масел, и 4-5 для нефти, т.е. каждый грамм сорбента способен взять на себя от 4 до 5 мл нефти или 8 мл масла.

П р и м е р 2. В сосуд с водой вливают 20 мл нефти плотностью 0,857 г/см³, что составляет 17,14 г. На поверхность нефтяной пленки высыпают 4 г сорбента и встряхивают. После того, как поверхность воды полностью очищена от нефти, собирают сорбент, отделяют воду и взвешивают его вместе с присоединенной нефтью. Эта масса совпадает с массой сорбента и нефти - 21,1 г, что говорит о 100%-ном присоединении нефти.

П р и м е р 3. В сосуд с водой вливают 20 мл нефти. На поверхность нефтяной пленки высыпают 4 г сорбента. После сбора нефти сорбентом его собирают, отделяют воду слабым нажимом, затем сильным прессованием отделяют нефть. Измеряют объем отделенной нефти, он равен 14 мл, что составляет 70% разлитой нефти. Это означает, что возврат нефти составляет 70%.

Сравнительные результаты приведены в таблице.

Применением предложенного сорбента достигается: более высокая скорость поглощения разлитой нефти; интенсификация использования продукта переработки отходов целлюлозно-бумажного производства; простота сбора и отделения от волокна АФС адсорбированной нефти с последующей утилизацией использованного волокна АФС.

Указанный сорбент может применяться для сбора разлитых масел как растительного, так и минерального происхождения, он эффективен и для сбора нефти и масел с твердых поверхностей, например грунта. Это дает возможность применения его и при ликвидации нефтяных выбросов на буровых предприятиях, при аварийных разрывах нефте- и нефтепродуктопроводов.

Формула изобретения

Применение волокна аэрофонтанной сушки - отхода целлюлозно-бумажного производства в качестве сорбента для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1