CN113636739B - 一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法，该方法是使用水基清洗剂对含油污泥进行资源化处理。该水基清洗剂由多元醇型非离子表面活性剂、离子液体、油溶性组分和水组成，以100重量份计，多元醇型非离子表面活性剂5份至10份、离子液体2份至5份、油溶性组分10份至30份、水60份至80份。本发明的油泥资源化方案,含油污泥资源化处理后获得的固相颗粒可作为填充助剂与废胶共同研发制备再生填充胶,以废治废,变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法。
背景技术
油田含油污泥的处理是世界性环保难题。废橡胶利用产业是关系到橡胶加工产业继续发展的产业。废橡胶再生过程中生产原料主要是废胶粉、软化油和活化剂等。其中，软化油种类繁多，含油污泥中含有一定量的沥青质与高分子聚合物，这些沥青质在废橡胶再生过程中是一种很好的软化剂；同时，含油污泥中还含有一些聚丙烯酰胺等高分子聚合物和硫醇类化合物，它们是废旧橡胶再生过程中不可缺少的活化剂。然而，如果将含油污泥直接用于橡胶加工，其所含有的大量原油将白白浪费，而且含油污泥中的有害物质也将对环境造成严重污染。在世界资源日益紧缺的今天，在国家大力倡导保护环境、节约资源、废品回收再利用的社会环境下，含油污泥的资源化与回收利用不仅能够创造出经济价值，同时还能够减轻油泥污染后续处理的难度，减小可能造成的危害。
目前，含油污泥的处理方法主要有机械离心脱水法、热洗涤法、焚烧法、超声破乳法、化学破乳法、生物处理法等。每一种技术方法都各有优缺点，但实现含油污泥资源化和减量化处理，仅靠单一的处理方法是不够的，单一处理方法正在逐渐被多元综合处理方法所取代。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法。该方法可实现含油污泥的减量化处理，从而高效提取含油污泥中的油资源。
本发明提供一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法，所述资源化处理方法采用水基清洗剂对含油污泥进行资源化处理；所述水基清洗剂，以重量份计，包括如下原料组分：多元醇非离子表面活性剂5份至10份、离子液体2份至5份、油溶性组分10份至30份、水60份至80份。
优选的，所述多元醇非离子表面活性剂为span80和tween80。
优选的，所述span80和tween80的质量比为1：1。
优选的，所述离子液体为溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑。
优选的，所述油溶性组分为正庚烷、甲苯、石脑油中的一种。
优选的，所述水基清洗剂的制备工艺，步骤包括：
1）复配span80和tween80，超声30 min后静置24 h，使得span80和tween80充分混合，制得复配表面活性剂；
2）将一定质量离子液体溶于油相中，低速搅拌30-50 min，获得含有离子液体的油相；
3）在复配表面活性剂中加入一定量含有离子液体的油相和水，使用均质器搅拌5min，得到水基清洗剂。
优选的，所述均质机转速为10000-15000 r/min。
优选的，所述采用水基清洗剂对含油污泥进行资源化处理，具体步骤包括：
（1）制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；
（2）称取一定质量的预处理油泥于烧杯中，加入一定质量的水基清洗剂，其中水基清洗剂与含油污泥的质量比为6:1~10:1，用电动搅拌器搅拌，转速为350 r/min~500 r/min，温度为40~60 ℃，搅拌时间40~80 min，静置时间不低于2 h。
本发明还提供一种用于橡胶填充助剂的含油污泥，采用上述的资源化处理方法处理得到。
本发明还提供一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的应用，采用上述的资源化处理方法处理得到的含油污泥应用于橡胶填充助剂中。
本发明的有益效果体现在：
本发明处理含油污泥用水基清洗剂，可将提取的油高效增溶于水基清洗剂中，提高含油污泥中原油的去除率。
（2）本发明水基清洗剂的制备方法简便，生产成本低，操作简单，适用范围广，适用于工业化含油污泥的处理。
（3）本发明将含油污泥的预处置和资源化处理相结合，降低了含油污泥后续处理的难度，实现了含油污泥的资源化利用。
（4）本发明所获得固体颗粒达到国标规定的排放和使用标准，可直接作为填充助剂制备再生填充胶。
附图说明
图1是实施例4水基清洗剂处理含油污泥后的样品图。
图2是实施例4水基清洗剂处理前后含油污泥的SEM图。其中，（a）、（b）为未处理油泥的SEM图；（c）、（d）为预处理油泥的SEM图；（e）、（f）为处理之后的油泥的SEM图。
具体实施方式
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂；
将2 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于13 g正庚烷中，低速搅拌30min，获得离子液体与正庚烷混合溶液；
将5 g复配表面活性剂、15 g离子液体与正庚烷的混合溶液和80 g蒸馏水混合，在10000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：
制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入6.0 g水基清洗剂；使用电动搅拌器进行搅拌，转速为350 r/min，反应温度40 ℃，搅拌时间40 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得固体颗粒中残油率为1.92%。
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。将3 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于15 g正庚烷中，低速搅拌30 min，获得离子液体与正庚烷混合溶液。将7 g复配表面活性剂、18 g离子液体与正庚烷的混合溶液和75 g蒸馏水混合，在11000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入7.0 g水基清洗剂。使用电动搅拌器进行搅拌，转速为400 r/min，反应温度40 ℃，搅拌时间45 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得含油污泥中的残油率为1.81%。
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。将4 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于18 g正庚烷中，低速搅拌30 min，获得离子液体与正庚烷混合溶液。将8 g复配表面活性剂、22 g离子液体与正庚烷的混合溶液和70 g蒸馏水混合，在12000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入7.0 g水基清洗剂。使用电动搅拌器进行搅拌，转速为450 r/min，反应温度50 ℃，搅拌时间50 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得含油污泥中的残油率为1.12 %。
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。将5 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于25 g正庚烷中，低速搅拌30 min，获得离子液体与正庚烷混合溶液。将10 g复配表面活性剂、30 g离子液体与正庚烷的混合溶液和60 g蒸馏水混合，在15000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入10.0 g水基清洗剂。使用电动搅拌器进行搅拌，转速为500 r/min，反应温度60 ℃，搅拌时间50 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得含油污泥中的残油率为0.41 %，如图1所示为实施例4水基清洗剂处理含油污泥后的样品图。
图2是实施例4水基清洗剂处理前后含油污泥的SEM图。其中，（a）、（b）为未处理油泥的SEM图；（c）、（d）为预处理油泥的SEM图；（e）、（f）为处理之后的油泥的SEM图。
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。将3 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于27 g正庚烷中，低速搅拌30 min，获得离子液体与正庚烷混合溶液。将5 g复配表面活性剂、30 g离子液体与正庚烷的混合溶液和65 g蒸馏水混合，在13000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入9.0 g水基清洗剂。使用电动搅拌器进行搅拌，转速为400 r/min，反应温度50 ℃，搅拌时间40 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得含油污泥中的残油率为1.91%。
实施例
按质量比1:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。将3 g离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑溶于17 g正庚烷中，低速搅拌30 min，获得离子液体与正庚烷混合溶液。将10 g复配表面活性剂、20 g离子液体与正庚烷的混合溶液和70 g蒸馏水混合，在14000 r/min转速下均质5 min，获得水基清洗剂。
本发明水基清洗剂使用方法为：制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；称取1.0 g预处理油泥于烧杯中，向其中加入9.0 g水基清洗剂。使用电动搅拌器进行搅拌，转速为400 r/min，反应温度60 ℃，搅拌时间50 min，静置2 h，清洗结束后对混合物进行油、水、固三相分离，最后将固相用相同温度的热水冲洗一次，测得含油污泥中的残油率为0.9%。
对比例1：
在对含油污泥进行预处理的基础上，改变span8和 tween80质量比，按质量比1:2混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。其它操作方法与实施例4相同，测得含油污泥中的残油率为6.46 %。
对比例2：
在对含油污泥进行预处理的基础上，改变span8和 tween80质量比，按质量比2:1混合span80和tween80，超声30 min，制取复配表面活性剂。其它操作方法与实施例4相同，测得含油污泥中的残油率为4.23%。
对比例3：
在对含油污泥进行预处理的基础上，水基清洗剂的制备中不加入离子液体，其它操作方法与实施例4相同，测得含油污泥中的残油率为8.52 %。
对比例4：
在对含油污泥进行预处理的基础上，使用op-10代替span8- tween80复配表面活性剂，加入量为复配表面活性剂加入量的两倍，其它操作方法与实施例4相同，测得含油污泥中的残油率为10.33 %。
使用乳液法对含油污泥进行资源化处理，通过乳液自身的增溶作用，将含油污泥中的油组分提取到乳液中从而与固体表面分离，将提取的油组分在乳液中增溶到水包油的液滴中，实现含油污泥中水、油、固的三相分离，所获得固体颗粒达到国标规定的排放和使用标准，可直接作为填充助剂制备再生填充胶。本发明制得的水基清洗剂，表现出了相当好的油泥处理效果，含油污泥中的残油率基本都降低至2%以下。本发明制备的水基清洗剂与本发明含油污泥的处理工艺相结合，大大降低了含油污泥后续处理的难度，实现了油泥处理的资源化利用。而且，本发明所获得固体颗粒达到国标规定的排放和使用标准，可直接作为填充助剂制备再生填充胶。应当指出的是，具体实施方式只是本发明比较有代表性的例子，显然本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员，以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的，均应认为是本专利所要保护的范围。
Claims (4)
1.一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的资源化处理方法，其特征在于，所述资源化处理方法采用水基清洗剂对含油污泥进行资源化处理；
所述水基清洗剂，以重量份计，包括如下原料组分：多元醇非离子表面活性剂5份至10份、离子液体溴化-1-十二烷基-3-甲基咪唑2份至5份、油溶性组分10份至30份、水60份至80份；
所述多元醇非离子表面活性剂为span80和tween80；所述span80和tween80的质量比为1：1；
所述水基清洗剂的制备工艺，步骤包括：
复配span80和tween80，超声30 min后静置24 h，使得span80和tween80充分混合，制得复配表面活性剂；
将一定质量离子液体溶于油相中，低速搅拌30-50 min，获得含有离子液体的油相；
在复配表面活性剂中加入一定量含有离子液体的油相和水，使用均质器搅拌5 min，得到水基清洗剂；
所述采用水基清洗剂对含油污泥进行资源化处理，具体步骤包括：
（1）制备pH=10的碳酸钠溶液，并将其与含油污泥按照质量比为1:15进行混合，在60 ℃恒温水浴中搅拌30 min，转速为500 r/min，静置2 h，获得预处理油泥；
（2）称取一定质量的预处理油泥于烧杯中，加入一定质量的水基清洗剂，其中水基清洗剂与含油污泥的质量比为6:1~10:1，用电动搅拌器搅拌，转速为350 r/min~500 r/min，温度为40~60 ℃，搅拌时间40~80 min，静置时间不低于2 h；
所述油溶性组分为正庚烷、甲苯、石脑油中的一种。
2.如权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于，所述均质器转速为10000-15000r/min。
3.一种用于橡胶填充助剂的含油污泥，其特征在于，所述的含油污泥采用如权利要求1-2任一项所述的资源化处理方法处理得到。
4.一种用于橡胶填充助剂的含油污泥的应用，其特征在于，采用如权利要求3所述的含油污泥应用于橡胶填充助剂中。
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