Способ магнитной конгломерации нефтяных загрязнений водной поверхности и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к области экологической безопасности, в частности к удалению нефтяных пятен с водной поверхности. В качестве сорбента используют древесные опилки, смешанные и прессованные с магнитовосприимчивым порошком. Перед распылением сорбента над нефтяным пятном его предварительно омагничивают в соленоиде. При сборе нефти используют магнитный улавливатель нефтяных конгломератов, которые затем сушат и используют в виде брикетов, обладающих высокой теплотворной способностью. Технический результат состоит в повышении эффективности очистки водной поверхности от нефти. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к области экологической безопасности, в частности к проблеме удаления нефтяных пятен с водной поверхности.

2. Уровень техники Серьезную экологическую опасность представляют разливы нефти и нефтепродуктов на водные поверхности.

Существующие методы ликвидации этих загрязнений предусматривают их локализацию путем использования гибких плавающих труб (Патент России 2127787, 20.03.99) или путем обработки различными сорбентами для связывания нефти и сбора нефтенасыщенного сорбента.

В США и ряде других стран разработаны порошкообразные сорбенты на основе искусственных высокомолекулярных соединений. Их стоимость составляет несколько тысяч долларов за тонну. В Японии предложен сорбент на основе рисовой шелухи стоимостью 1500 $/тонну с нефтеемкостью 1-3 т/т. В Белоруссии предложен сорбент из торфа, обработанный жирными кислотами. Известны также сорбенты на основе порошка расширенного графита (Патент России 2050329, 14.10.92) и супермикропористого сополимера этилстирола и дивинилбензола (Патент России 2042634, 30.12.92) Однако известные способы и устройства локализации и удаления нефтяных пятен характеризуются высокой стоимостью, имеют ограниченную сырьевую базу и малоэффективны по нефтеемкости, что создает определенные трудности при сборе загрязнений с водной поверхности.

3. Сущность изобретения Задача локализации и удаления нефтяных пятен решается в следующей последовательности операций. Берут древесные опилки любых пород деревьев, обрабатывают их на грохотах для получения зернистости 0,2-0,3 мм, высушивают их при температуре 150-200^oС до 10-12% относительной влажности, вводят на 1 м³ опилок 2 кг порошка магнитовосприимчивого материала с зернистостью 10-15 микрон, изготовленного путем дробления и растирания стальной стружки, хорошо перемешивают образовавшуюся смесь, прессуют ее на роликовом прессе и затем вновь перемешивают. Смесь готова к употреблению и обладает нефтеемкостью 2-3 тонны на тонну сорбента, т.е. в пределах известной из литературы нефтеемкости (Борьба с загрязнениями моря нефтью и химическими веществами. - М., Транспорт, 1989, стр.75, 203-205).

Смесь, характеристики которой заданы в весьма узких диапазонах, намагничивают и равномерно распыляют на поверхность нефтяного пятна, выжидают, когда под воздействием магнитных сил нефть сконцентрируется в крупные конгломераты, после чего более эффективно собирают ее сборниками, оборудованными магнитными уловителями. В этом состоит технический результат.

Собранный концентрат разливают в формы, сушат его и в виде брикетов используют в качестве топлива с теплотворной способностью около 8000 ккал/кг.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для магнитной конгломерации нефтяных загрязнений водной поверхности.

Устройство для распыления и магнитной конгломерации нефтяных загрязнений магнитного сорбента (см. чертеж) состоит из следующих частей: бункера 1 для засыпки сухого сорбента, шнека 2, узла омагничивания с соленоидом 3, диамагнитной вставки 4, импульсного генератора тока 5, сопла 6, распылителя 7, воздушного компрессора 8 и электропривода шнека 9.

Пример. Берут заявленное устройство с конкретными числовыми данными, указанными в разделе 3 описания изобретения.

В бункер 1 засыпают сорбент, представляющий собой смесь указанного выше состава. Одновременно включают электродвигатель 9, импульсный генератор тока 5, который с помощью соленоида 3 через диамагнитную вставку 4 омагничивает металлизированный сорбент. Включают компрессор 8, который обеспечивает распыление сорбента над нефтяным пятном под давлением 5 атмосфер.

4. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Омагничивание сорбента осуществляется с помощью внешнего импульсного магнитного поля, образуемого соленоидами, основанном на эффекте Баркгаузена и парапроцессе, а распыление сорбента осуществляется подобно распылению порошка в порошковых огнетушителях.

Формула изобретения

1. Способ магнитной конгломерации нефтяных загрязнений водной поверхности путем распыления над ней сорбента и последующего сбора нефтепродукта, отличающийся тем, что берут древесные опилки любых пород деревьев, обрабатывают их на грохотах для получения зернистости 0,2-0,3 мм и высушивают их при температуре 150-200^oС до 10-12% относительной влажности и вводят на 1 м³ опилок 2 кг порошка из магнитовосприимчивого материала с зернистостью 10-15 мкм, который изготавливают путем дробления и растирания стальной стружки, перемешивают образовавшуюся смесь и прессуют ее на роликовом прессе, затем вновь перемешивают смесь и вводят ее в устройство для омагничивания и распыления над поверхностью нефтяного пятна под давлением 5 атм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при последующем сборе нефтепродукта используют магнитный улавливатель нефтяных конгломератов и последующую их сушку в виде брикетов.

3. Устройство для магнитной конгломерации нефтяных загрязнений водной поверхности с помощью средств распыления над ней сорбента и последующего сбора нефтепродуктов, отличающееся тем, что в его состав входят бункер с запасом сорбента, шнек для его транспортировки к узлу омагничивания, состоящему из диамагнитной вставки в трубопроводе, соленоида и импульсного генератора тока, имеющего возможность при импульсном напряжении омагничивать магнитовосприимчивый материал сорбента, воздушный компрессор с распылителем и соплом.

РИСУНКИ

Рисунок 1