RU114868U1

RU114868U1 - FILTER MATERIAL

Info

Publication number: RU114868U1
Application number: RU2011148150/05U
Authority: RU
Inventors: Ирина Владимировна Лавникова; Владимир Федорович Желтобрюхов; Олег Олегович Тужиков; Ирина Анатольевна Полозова
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-04-20

Abstract

Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа из синтетического материала, внутри которого размещены: резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, отличающийся тем, что трубчатый трикотаж выполнен переплетением ластик 1+1 из ионообменного модифицированного волокна, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, при этом внутри трубчатого трикотажа дополнительно размещен ионообменный волокнистый материал, представляющий собой привитой сополимер поликапроамида, обработанный 20%-ным водным раствором метиламиноэтилметакрилата, причем используют резиновую крошку, предварительно обработанную озоновоздушной смесью с содержанием озона 10-35 мг/л, при этом объемное соотношение между резиновой крошкой, ионообменным волокнистым материалом и пенополиуретановой крошкой составляет 2:1:2 соответственно. Filter material in the form of tubular jersey made of synthetic material, inside of which are placed: rubber crumb, polyurethane foam crumb, characterized in that the tubular knitted fabric is made by weaving an eraser 1 + 1 from ion-exchange modified fiber obtained on the basis of a grafted copolymer of polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate knitted fabric, an ion-exchange fibrous material is additionally placed, which is a graft copolymer of polycaproamide treated with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate, and rubber crumb is used, pre-treated with an ozone-air mixture with an ozone content of 10-35 mg / l, while the volume ratio between rubber crumb, ion exchange fibrous material and polyurethane foam chips is 2: 1: 2, respectively.

Description

Полезная модель относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов.The utility model relates to the purification of liquids and gases from solid particles and can be used in chemical, petrochemical, metallurgical, automotive and other industries that use filters in the main and auxiliary production, in environmental processes of wastewater and flue gas treatment.

Известен фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа одинарным переплетением гладь, в котором в качестве синтетических нитей используют высокоэластичные полиуретановые нити спандекс при натяжении в петлях 1,5-4 Н/мм. (патент России №1438825, В01D 39/08, БИ №43, 1988 г).Known filter material made of synthetic filaments in the form of a tubular knitwear with a single weave surface, in which highly elastic polyurethane spandex yarns are used as synthetic filaments with a tension in the loops of 1.5-4 N / mm. (Russian patent No. 1438825, B01D 39/08, BI No. 43, 1988).

Однако такие фильтровальные материалы имеют низкую степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов, а также низкую степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.However, such filter materials have a low degree of purification of the water surface from oil products, as well as a low degree of purification when filtering liquids and gases.

Известен фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа с размещенной внутри резиновой крошкой, обработанной озоно-воздушной смесью, причем внутри трубчатого трикотажа дополнительно размещена эбонитовая крошка, размеры изнаночных петель меньше лицевых петель трикотажа в 0,8-1,4 раза, при объемном соотношении между резиновой и эбонитовой крошкой 5:1. (Патент России №2350375, В01D 39/08, БИ №9, 2009 г).Known filter material made of synthetic threads in the form of a tubular knit with rubber crumb placed inside, treated with an ozone-air mixture, with ebonite crumb additionally placed inside the tubular knit, the sizes of the purl loops are 0.8-1.4 times smaller than the knit front loops, with a volume ratio between rubber and hard rubber crumb 5: 1. (Russian Patent No. 2350375, B01D 39/08, BI No. 9, 2009).

Недостатком такого фильтровального материала является низкое качество фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов.The disadvantage of this filter material is the low quality of the filter during the cleaning of liquids and gases.

Наиболее близким фильтровальным материалом к заявленному объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является средство для очистки жидкостей и газов от твердых частиц в экологических процессах очистки. Фильтровальный материал состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, который состоит двух частей, в одной из которых размещена резиновая крошка, а в другой пенополиуретановая крошка в объемном соотношении 1:(1-2), причем трубчатый трикотаж из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа состоит из несколько соединенных и чередующихся между собой секций, причем секции, состоящие из двух частей, чередуются с секциями из одной части, которая заполнена пенополиуретановой крошкой (патент России №2248239, МКП В01D 39/08, 39/02,, БИ №8, 2005 г.)The closest filter material to the claimed object in terms of features and selected for the prototype is a tool for cleaning liquids and gases from solid particles in environmental cleaning processes. The filter material consists of synthetic threads in the form of tubular knitwear, which consists of two parts, one of which contains rubber crumb, and the other polyurethane foam crumb in a volume ratio of 1: (1-2), and the tubular knit from synthetic threads in the form of tubular knit consists of several sections connected and alternating between each other, and sections consisting of two parts alternate with sections of one part which is filled with polyurethane foam chips (Russian patent No. 2248239, MKP B01D 39/08, 39/02 ,, BI No. 8, 2005 ).

Недостатком такого фильтровального материала является недостаточная степень поглощения, большая трудоемкость при сборе сорбента с поверхности воды, низкая плавучесть, а также низкая степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.The disadvantage of this filter material is the insufficient degree of absorption, the high complexity when collecting the sorbent from the surface of the water, low buoyancy, as well as a low degree of purification when filtering liquids and gases.

Задачей полезной модели является создание фильтровального материала с высокой фильтровальной способностью при очистке жидкостей или газов.The objective of the utility model is to create a filter material with high filtering ability in the purification of liquids or gases.

При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов от ионов тяжелых металлов.When using the proposed filter material, the following technical result is obtained: an increase in the quality of filtering during the cleaning of liquids and gases from heavy metal ions.

Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, в виде трубчатого трикотажа из синтетического материала, внутри которого размещены: резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, отличающийся тем, что трубчатый трикотаж выполнен переплетением ластик 1+1 из ионообменного модифицированного волокна, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, при этом внутри трубчатого трикотажа дополнительно размещен ионообменный волокнистый материал представляющий собой привитой сополимер поликапроамида, обработанный 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата, причем используют резиновую крошку, предварительно обработанную озоно-воздушной смесью с содержанием озона 10-35 мг/л, при этом объемное соотношение между резиновой крошкой, ионообменным волокнистым материалом и пенополиуретановой крошкой составляет 2:1:2, соответственно.The technical result is achieved in that the filter material, in the form of a tubular knit of synthetic material, inside of which are placed: rubber crumb, polyurethane foam crumb, characterized in that the tubular knit is made by interlacing an eraser 1 + 1 from an ion-exchange modified fiber obtained on the basis of a grafted copolymer polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate, while inside the tubular knitwear is additionally placed ion-exchange fibrous material representing the grafted grafted polycaproamide copolymer treated with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate, using rubber crumb pre-treated with an ozone-air mixture with an ozone content of 10-35 mg / l, while the volume ratio between rubber crumb, ion-exchange fibrous material and polyurethane foam crumb is 2: 1: 2, respectively.

Использование трубчатого трикотажа переплетения ластик 1+1 из синтетического материала, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, ведет к увеличению качества фильтрования и позволяет создать оболочку для удержания резиновой и пенополиуретановой крошки и волокнистого сорбента, а также пористая структура переплетения ластик 1+1 обеспечивает капиллярный эффект при сборе частиц тяжелых металлов в промышленных стоках.The use of tubular knitwear for weaving an eraser 1 + 1 from a synthetic material obtained on the basis of a grafted copolymer of polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate increases the quality of filtration and allows you to create a sheath for holding rubber and polyurethane foam crumb and fibrous sorbent, and also provides a porous structure + 1 elastic capillary effect in the collection of heavy metal particles in industrial effluents.

Использование резиновой крошки с размером, предварительно обработанной озоно-воздушной смесью с содержанием озона 10-35 мг/л внутри трубчатого трикотажа увеличивает образование резиновых комков, что увеличивает качество очистки поверхности воды от ионов тяжелых металлов и качество фильтрации жидкостей и газов.The use of rubber crumb with a size pre-treated with an ozone-air mixture with an ozone content of 10-35 mg / l inside the tubular knit increases the formation of rubber lumps, which increases the quality of cleaning the surface of the water from heavy metal ions and the quality of filtration of liquids and gases.

Предварительная обработка озоно-воздушной смесью резиновой крошки с содержанием озона менее 10 мг/л не обеспечивает достаточного количества функциональных групп на поверхности резиновой крошки, что ухудшает качество фильтрования.Pretreatment with an ozone-air mixture of rubber crumbs with an ozone content of less than 10 mg / l does not provide a sufficient number of functional groups on the surface of rubber crumbs, which affects the quality of the filter.

Предварительная обработка озоно-воздушной смесью резиновой крошки с содержанием озона более 35 мг/л не увеличивает количество функциональных групп на поверхности резиновой крошки, что ухудшает качество фильтрования.Pretreatment with an ozone-air mixture of rubber crumb with an ozone content of more than 35 mg / l does not increase the number of functional groups on the surface of rubber crumb, which affects the quality of the filter.

Использование пенополиуретановой крошки внутри трубчатого трикотажа позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала на поверхности воды при максимальном набухании резиновой крошки и ионообменного волокнистого материала. Использование пенополиуретановой крошки позволяет улавливать частицы тяжелых металлов при давлении движущейся жидкости сточных воды, а также не позволяет резиновой крошке и ионообменному волокнистому материалу сбиваться в единую массу, в результате чего увеличивается сорбционная емкость волокнистого сорбента, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.The use of polyurethane foam chips inside a tubular knit allows you to increase the buoyancy of the filter material on the surface of the water with maximum swelling of the rubber chips and ion-exchange fibrous material. The use of polyurethane foam chips allows the collection of heavy metal particles at the pressure of a moving wastewater fluid, and also prevents rubber chips and ion-exchange fibrous material from knocking together, resulting in an increase in the sorption capacity of the fibrous sorbent, which increases the quality of filtering during the cleaning process.

Использование ионообменного волокнистого материала - привитого сополимера поликапроамида, обработанный 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата, внутри трубчатого трикотажа увеличивает качество очистки поверхности воды от ионов тяжелых металлов в промышленных стоках. При этом, увеличиваясь в размерах привитой сополимер поликапроамида, растягивает трикотажное полотно, выполненное переплетением ластик 1+1 как по петельному столбику, так и по петельному ряду, тем самым дополнительно увеличивая поры трубчатого трикотажного полотна, что соответственно приводит к увеличению степени поглощения ионов тяжелых металлов, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.The use of ion-exchange fibrous material - a grafted polycaproamide copolymer treated with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate inside a tubular knit increases the quality of cleaning the surface of water from heavy metal ions in industrial effluents. At the same time, increasing the size of the grafted copolymer of polycaproamide, it stretches the knitted fabric made by interlacing the 1 + 1 eraser both along the stitch column and the stitch row, thereby further increasing the pores of the tubular knitted fabric, which accordingly leads to an increase in the degree of absorption of heavy metal ions , which increases the quality of the filter during the cleaning process.

Обработка привитого сополимера поликапроамида 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата позволяет производить очистку фильтруемой жидкости за счет увеличения количества функциональных групп на поверхности привитого сополимера поликапроамида, что позволяет повысить качество фильтрования.Processing of the grafted polycaproamide copolymer with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate allows purification of the filtered fluid by increasing the number of functional groups on the surface of the grafted polycaproamide copolymer, which improves the quality of the filter.

На фиг. представлен фильтровальный материал, состоящий из трубчатого трикотажа - 1, переплетения ластик 1+1, из синтетических нитей на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, состоящий из 3 частей, в одной из которых размещена резиновая крошка - 2, в другой размещен ионообменныйволокнистый материал - привитой сополимер поликапроамида, обработанный 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата - 3, и пенополиуретановая крошка - 4.In FIG. filter material is presented, consisting of tubular knitwear - 1, weaving of an eraser 1 + 1, of synthetic threads based on a grafted copolymer of polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate, consisting of 3 parts, one of which contains rubber crumb - 2, the other contains ion-exchange fiber material - grafted a polycaproamide copolymer treated with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate - 3, and polyurethane foam crumb - 4.

Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа переплетения ластик 1+1 получают на круглочулочном автомате 14 класса из синтетических нитей на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом. Готовое полотно прошивается вдоль петельных столбиков на плоскошовной швейной машине, разделяя его на три части. В образовавшиеся части засыпают резиновую крошку, ионообменный волокнистый материал и пенополиуретановую крошку - в объемном соотношении: 2:1:2 соответственно. Концы по торцам фильтровального материала зашивают на плоскошовной швейной машине.A filter material in the form of a tubular knitwear with an eraser 1 + 1 weave is obtained on a class 14 round-loop automatic machine from synthetic threads based on a grafted copolymer of polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate. The finished fabric is sewn along the looped posts on a flat-seam sewing machine, dividing it into three parts. Rubber crumb, ion-exchange fibrous material and polyurethane foam crumb are poured into the formed parts in a volume ratio of: 2: 1: 2, respectively. The ends at the ends of the filter material are sewn up on a flat-seam sewing machine.

Пример 1.Example 1

Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата при температуре 45°С в течение 20 мин с использованием инициирующей системы Сu²⁺-H₂О₂, резиновая крошка предварительно обработана в течение 1 часа озоно-воздушной смесью, с содержанием озона 10 мг/л размером 1,5 мм.The filtering process is carried out using a filter material, the ion-exchange fibrous material is obtained by grafting the polycaproamide fiber with polymerization of 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate at a temperature of 45 ° C for 20 min using the initiating system Cu ²⁺ -H ₂ O ₂ , rubber crumb is pre-treated for 1 hours with an ozone-air mixture, with an ozone content of 10 mg / L, size 1.5 mm.

Пример 2.Example 2

Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата при температуре 50°С в течение 30 мин с использованием инициирующей системы Cu²⁺-H₂O₂, резиновая крошка предварительно обработана в течение 5 часа озоно-воздушной смесью, с содержанием озона 35 мг/л размером 3,2 мм.The filtering process is carried out using a filter material, ion-exchange fibrous material was obtained by grafting polycaproamide fiber with a 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate at a temperature of 50 ° C for 30 minutes using the Cu ²⁺ -H ₂ O ₂ initiating system, rubber crumb was pretreated for 5 hours with an ozone-air mixture, with an ozone content of 35 mg / L, size 3.2 mm.

Пример 3.Example 3

Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 20% водным раствором метиламиноэтилметакрилата при температуре 55°С в течение 30 мин с использованием инициирующей системы Сu²⁺-Н₂O₂, резиновая крошка предварительно обработана в течение 3 часа озоно-воздушной смесью, с содержанием озона 20 мг/л размером 2,4 мм.The filtering process is carried out using a filter material, the ion-exchange fibrous material is obtained by grafting the polycaproamide fiber with polymerization of 20% aqueous solution of methylaminoethyl methacrylate at a temperature of 55 ° C for 30 min using the initiating system Cu ²⁺ -H ₂ O ₂ , crumb rubber pre-treated for 3 hours with an ozone-air mixture, with an ozone content of 20 mg / l, 2.4 mm in size.

Процесс фильтрации осуществлялся на 6% суспензии с наличием до 15% нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов сточных вод ремонтного цеха тракторного завода. Размер частиц изменялся от 30 до 150 мк при перепаде давления 3 атм. Для определения степени поглощения нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов, фильтровальный материал фильтровальные материалы помещают в слой жидкой фракции в течение 6 часов, а затем взвешивают.The filtration process was carried out on a 6% suspension with the presence of up to 15% of oil products and heavy metal particles of wastewater from the repair shop of the tractor plant. The particle size varied from 30 to 150 microns at a pressure drop of 3 atm. To determine the degree of absorption of oil products and particles of heavy metals, filter material, filter materials are placed in a layer of liquid fraction for 6 hours, and then weighed.

Таблица 1Table 1 Фильтровальный материалFilter material Удельная проводительность, л/м²·минSpecific conductivity, l / m ² · min Степень очистки суспензии, %The degree of purification of the suspension,% Степень поглощения нефтепродуктов, %The degree of absorption of oil products,% СОЕ, мг-экв/гSOE, mEq / g Время регенерации, минRegeneration time, min ПрототипPrototype 19,519.5 8989 8888 -- 15,015.0 Пример 1Example 1 23,523.5 9595 103103 2,92.9 13,613.6 Пример 2Example 2 25,925.9 9696 135135 3,23.2 10,510.5 Пример 3Example 3 29,2929.29 9696 135135 3.53.5 10,010.0

Регенерацию фильтровального материала осуществляют путем пропускания его через валики при усилии между ними 20 кг.The regeneration of the filter material is carried out by passing it through the rollers with a force of 20 kg between them.

Из данных таблицы видно, что удельная производительность незначительно возрастает в 1,5 раза, улучшается степень очистки и поглощения нефтепродуктов, а также уменьшается время регенерации.The data in the table show that the specific productivity slightly increases by 1.5 times, the degree of purification and absorption of petroleum products improves, and the regeneration time also decreases.

Claims

Filter material in the form of tubular knitwear made of synthetic material, inside of which there are: rubber crumb, polyurethane foam crumb, characterized in that the tubular knitwear is made by interlacing the eraser 1 + 1 from the ion-exchange modified fiber obtained on the basis of a grafted copolymer of polycaproamide with polydiethylaminoethyl methacrylate, knitted additionally placed ion-exchange fibrous material, which is a grafted polycaproamide copolymer treated with 20% m aqueous metilaminoetilmetakrilata, wherein the crumb rubber is used, the pre-treated mixture with an ozone content of the ozone 10-35 mg / L, wherein the volume ratio between the rubber crumbs, ion-exchange fibrous material and urethane foam crumb is 2: 1: 2 respectively.