RU2042635C1 - Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения - Google Patents
Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042635C1 RU2042635C1 RU93007329A RU93007329A RU2042635C1 RU 2042635 C1 RU2042635 C1 RU 2042635C1 RU 93007329 A RU93007329 A RU 93007329A RU 93007329 A RU93007329 A RU 93007329A RU 2042635 C1 RU2042635 C1 RU 2042635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- granules
- water
- hydrocarbons
- hydrocarbon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к очистке воды сорбентами. Для очистки воды от углеводородов, например разлитой на поверхности и/или эмульгированной в воде нефти, и/или нефтепродуктов на поверхность, и/или в объем воды вводят сорбент, выполненный в виде гранул, например шариков диаметром от 3 5 до 10 12 мм, перемешивают очищаемую воду, сорбент и углеводород принудительно или за счет естественного волнения поверхности водоема до насыщения сорбента углеводородами. Плавающие на поверхности насыщенные углеводородами гранулы сорбента могут быть удалены механически. Указанный сорбент получают смешиванием растворов силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремневых кислот, формованием гранул застудневшего гидрогеля, водной промывкой гранул, их гидрофобизацией, бутанольным раствором триметилхлорсилана, второй водной промывкой и сушкой гранул сорбента. 3 с.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к очистке воды от разлитых на ее поверхности или диспергированных в объеме углеводородов, например нефти и нефтепродуктов путем адсорбции, сорбенту для осуществления указанного способа и способу его получения.
В целом ряде областей народного хозяйства приходится решать задачи разделения воды и нефти. Нефтяные пленки, образовавшиеся за счет разлива нефти и нефтепродуктов на поверхность водоемов, углеводородные жидкости и эмульсии, используемые при резании металлов, промывочные жидкости, образовавшиеся при удалении углеводородных загрязнений с поверхности земли, стенок резервуаров и емкостей все это представляет собой лишь неполный перечень технических объектов, генерирующих подлежащие разделению и очистке жидкости, содержащие углеводороды и воду.
Известен способ очистки воды от углеводородов, приемлемый для всего обозначенного круга объектов, включающий введение на поверхность и/или в объем воды сорбента на основе гидрофобного и олеофильного диоксида кремния с развитой удельной поверхностью, перемешивание воды, углеводородов и сорбента до насыщения плавающих на поверхности воды частиц сорбента [1]
В качестве сорбента используют пирогенный диоксид кремния ("аэросил"), предварительно гидрофобизированный обработкой 2, 4, 6, 8-октаметилциклотетрасилоксаном и при необходимости дополнительной обработкой гексаметилдисилазаном.
В качестве сорбента используют пирогенный диоксид кремния ("аэросил"), предварительно гидрофобизированный обработкой 2, 4, 6, 8-октаметилциклотетрасилоксаном и при необходимости дополнительной обработкой гексаметилдисилазаном.
Более подробно известная технология заключается в следующем.
В первом варианте сорбент рассыпают (или распыляют) на поверхность воды с углеводородным загрязнением, затем смесь воды, углеводородов и сорбента перемешивают для интенсификации процесса сорбции (под этим термином подразумевают как молекулярную адсорбцию, так и адгезию углеводорода к поверхности сорбента). Если сорбент используют для удаления с поверхности водоемов, перемешивание осуществляют за счет естественного волнения моря, озера, реки.
В емкостях со стоячей водой (резервуары, баки и т.п.) возможно вести любое механическое перемешивание, например сжатым воздухом.
Во втором варианте сорбент посредством насоса или сжатого воздуха подают под поверхность воды, загрязненной углеводородами. Вследствие гидрофобности и малой плотности сорбент всплывает на поверхность; дальнейшая технология, описанная выше, не изменяется.
В обоих вариантах после насыщения сорбента углеводородами он может быть механически удален с поверхности, например собран сетями или насосами, отделен от воды на сите и затем загружен в емкости и направлен на узел рекуперации углеводородов или сожжен вместе с ними [1]
Этот способ имеет следующие недостатки.
Этот способ имеет следующие недостатки.
Пирогенный диоксид кремния представляет собой мелкодисперсный порошок с частицами субмикронного размера, вследствие чего при его распылении на поверхность воды неизбежны потери, как и при введении его под поверхность воды.
Предлагаемый способ очистки воды от углеводородов путем сорбции включает введение на поверхность и/или в объем очищаемой воды сорбента на основе гидрофобного и олеофильного диоксида кремния с развитой удельной поверхностью, перемешивание очищаемой воды, углеводородов и сорбента до насыщения плавающих частиц сорбента углеводородами. Особенностью предлагаемого способа является использование в качестве сорбента гранул силикагеля, полученных смешиванием растворов силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремневых кислот, формованием гранул застудневшего гидрогеля, водной промывкой гранул, гидрофобизацией гранул, обработкой бутанольным раствором триметилхлорсилана, второй водной промывкой и сушкой гранул сорбента.
Использование вместо порошка пирогенного аэросила гранул осажденного геля, выполненных, как правило, в форме шариков диаметром от 3-5 до 10-12 мм, значительно более удобно и экономично: гранулы не пылят, потери их за счет уноса ветром и/или водными течениями значительно меньше.
Известен сорбент для очистки воды от углеводородов, представляющий собой гидрофобный и олеофильный диоксид кремния с развитой удельной поверхностью [1] Данный сорбент представляет собой пирогенный диоксид кремния ("аэросил"), гидрофобизированный обработкой 2, 4, 6, 8-октаметилциклотетрасилоксаном и при необходимости дополнительной обработкой гексаметилдисилазаном. Известный сорбент способен эффективно поглощать значительные количества углеводородов (до 6 г на 1 г сорбента), кроме того, насыщенный углеводородами сорбент слипается в глобулы размером от 0,5-2 до 4-6 cм, которые могут быть легко удалены с поверхности воды.
Основным недостатком этого сорбента является его гранулометрический состав: пирогенный диоксид кремния ("аэросил", "белая сажа") представляет собой чрезвычайно тонкодисперсный пылящий на воздухе порошок, что затрудняет работу с ним и неоправданно увеличивает его потери при использовании по описанной выше технологии.
Предлагаемый сорбент для очистки воды от углеводородов представляет собой гидрофобный и олеофильный диоксид кремния с развитой удельной поверхностью. Сорбент выполнен в форме гранул, полученных смешиванием растворов силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремневых кислот, формованием гранул застудневшего гидрогеля, водной промывкой гранул, их гидрофобизацией бутанольным раствором триметилхлорсилана, второй водной промывкой и сушкой гранул сорбента.
Выполнение сорбента в виде гранул, обычно в форме шариков диаметром от 3-5 до 10-12 мм, сохраняет все достоинства известного сорбента, как в части его емкости по сорбции углеводородов, так и по простоте удаления насыщенного сорбента с поверхности воды, кроме того, гранулы не пылят, меньше подвержены уносу ветром и водными течениями.
Известно выполнение сорбента для очистки поверхности водоемов от углеводородов в виде гранул из гидрофобизированного вспученного перлита [2] При этом гидрофобизацию перлита проводили растворами этилсиликоната и метилсиликоната натрия с водной эмульсией полиэтилгидросилоксана. Однако сорбенты на основе модифицированного вспученного перлита имеют низкую удельную поверхность, ограниченный сорбционный объем, а главное, значительное водопоглощение, составляющее за 24 ч 10-20 мас. что вызывает необходимость ускоренного режима сбора сорбента с нефтью, в противном случае происходит затопление насыщенных гранул перлита.
Предлагаемый способ получения сорбента для очистки воды от углеводородов включает гидрофобизацию обработкой кремнийорганическим соединением. Способ заключается в следующем: смешивают растворы силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремневых кислот, формуют гранулы застудневшего гидрогеля, промывают водой, гидрофобизируют промытые гранулы обработкой бутанольным раствором триметилхлорсилана, осуществляют вторую водную промывку и сушат гранулы сорбента.
В отличие от прототипа [1] в соответствии с которым гидрофобизации подвергают пирогенный кремнезем, т.е. сухой материал, согласно изобретению гидрофобизации подвергают гранулы свежеосажденного влажного гидрогеля и ведут гидрофобизацию бутанольным раствором триметилхлорсилана.
Известно использование триметилхлорсилана в качестве гидрофобизирующего агента [3] однако этот прием используют либо по отношению к пирогенному кремнезему, либо к осажденным, но предварительно высушенным гранулам силикагеля.
Известно получение органозоля (коллоидного раствора оксида кремния в несмешивающемся с водой органическом растворителе) технология, включающая обработку свежеосажденного золя диоксида кремния спиртовым, в том числе бутанольным, раствором триметилхлорсилана с последующим диспергированием частиц золя в указанном несмешивающемся с водой органическом растворителе с получением органозоля [4] Однако к технике получения сорбентов для очистки воды это не имеет отношения.
Анализ уровня техники показывает неизвестность указанной технологии приготовления сорбента, ключевым моментом которой является гидрофобизация свежеосажденных, влажных частиц гидрогеля, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемый сорбент подвергается модифицированию на стадии влажного гидрогеля, т.е. на стадии, когда структура гидрогеля имеет минимальное количество силоксановых связей между первичными частицами SiO2 и максимальное количество водородных связей между ними, что обеспечивает "раскрытость" или лабильность структуры кремнеземного сорбента. Это позволяет сохранить в структуре сорбента максимальное количество активных центров, которые подвергаются модифицированию органическими веществами.
Сохранение нежесткости структуры кремнегеля после его модифицирования позволяет достичь улучшенных сорбционных свойств за счет получения большой удельной поверхности и сорбционного объема, низкого насыпного веса, полного отсутствия водопоглощения (абсолютная несмачиваемость водой) в течение суток.
П р и м е р 1. Раствор силиката натрия 1,25 N интенсивно перемешивается с раствором соляной кислоты 1,0 N с образованием золя поликремневых кислот с показателем рН 8,2. Содержание SiO2 в золе 38 г/л. Полученный после застудневания гидрогель отмывается водой в течение 48 ч.
Отмытый гидрогель заливается раствором модификатора, состоящим из смеси 70 мас. бутилового спирта и 30 мас. триметилхлорсилана. Расход смеси- 1,5 кг на 1 кг гидрогеля. Через 48 ч обработки гидрогеля модифицирующей смесью жидкая фаза декантируется, а полученный органогель промывается водой, сушится в вакуум-сушильном шкафу при 140оС и остаточном давлении 50 Торр.
Указанным способом, изменяя только условия предварительной температурной обработки гидрогелей перед модифицированием, были приготовлены образцы сорбентов, представленные в табл.1.
В табл.2 представлены основные физико-химические свойства образцов сорбентов, синтезированных по предлагаемому способу получения и прототипу. Все образцы представляют собой шарики диаметром 4-8 мм, цвет белый.
П р и м е р 2. В 10-литровый цилиндрический сосуд диаметром 150 мм наливают 5 л водопроводной воды. К воде при комнатной температуре добавляют 50 г нефти или нефтепродуктов и подвергают смесь барботажному перемешиванию воздухом, подаваемым через маточник, установленный у дна сосуда. Через 0,5 ч к полученной смеси добавляют порцию сорбента (1 г) и содержимое перемешивают 2,5 ч, как было указано выше. Сорбент, насыщенный углеводородом, удаляют с поверхности. Затем добавляют еще 7 г сорбента и повторяют опыт в течение 24 ч. Проводят визуальную оценку поверхности воды. Удовлетворительным считают отсутствие на поверхности воды видимых масляных пленок. Анализируют также количество углеводорода, поглощенного первой порцией сорбента "маслоемкость" сорбента. Результаты испытаний приведены в табл.3.
Анализ таблиц показывает, что только в соответствии с изобретением при получении образца (I) и использовании его для очистки нефти удается достичь эффективной очистки воды от углеводородов, что является следствием физико-химических и сорбционных характеристик предлагаемого сорбента.
Приведенные примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение, но не ограничивают его объем, определяемый формулой изобретения.
Claims (3)
1. Способ очистки воды от углеводородов путем сорбции, включающий введение на поверхность и/или в объем очищаемой воды сорбента на основе гидрофобного и олеофильного диоксида кремния с развитой удельной поверхностью, перемешивание очищаемой воды, углеводородов и сорбента до насыщения плавающих на поверхности воды частиц сорбента углеводородами, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют гранулы органосиликагеля, полученные смешиванием растворов силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремниевых кислот, формованием гранул застудневшего гидрогеля, водной промывкой гранул, гидрофобизацией гранул, обработкой бутанольным раствором триметилхлорсилана, второй водной промывкой и сушкой гранул сорбента.
2. Сорбент для очистки воды от углеводородов, представляющий собой гидрофобный и олеофильный диоксид кремния с развитой удельной поверхностью, отличающийся тем, что он выполнен в форме гранул, полученных смешиванием растворов силиката натрия и соляной кислоты с образованием золя поликремниевых кислот, формованием гранул застудневшего гидрогеля, водной промывкой гранул, их гидрофобизацией бутанольным раствором триметилхлорсилана, второй водной промывкой и сушкой гранул сорбента.
3. Способ получения сорбента для очистки воды от углеводородов, включающий гидрофобизацию материала на основе диоксида кремния кремнийорганическим соединением, отличающийся тем, что гидрофобизации подвергают влажные гранулы гидрогеля, полученные смешением растворов силиката натрия и соляной кислоты до образования золя поликремниевых кислот, формованием гранул, застудневшего гидрогеля и их водной промывкой, а гидрофобизацию ведут бутанольным раствором триметилхлорсилана с последующей промывкой и сушкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93007329A RU2042635C1 (ru) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93007329A RU2042635C1 (ru) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2042635C1 true RU2042635C1 (ru) | 1995-08-27 |
| RU93007329A RU93007329A (ru) | 1996-02-10 |
Family
ID=20136874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93007329A RU2042635C1 (ru) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2042635C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998014404A1 (fr) * | 1996-06-05 | 1998-04-09 | Vitaly Davidovich Ivanov | Procede de nettoyage de surfaces contaminees par des nappes de petrole ou de produits petroliers, sorbant pour le nettoyage de surfaces et procede de fabrication |
| RU2496573C2 (ru) * | 2011-12-12 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (ПГУАС) | Способ получения сорбента для удаления углеводородной пленки с поверхности воды |
| RU2642566C1 (ru) * | 2017-02-01 | 2018-01-25 | Мария Павловна Никифорова | Способ получения гидрофобного нефтесорбента |
| CN115745736A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-03-07 | 山东同成医药股份有限公司 | 一种利用微通道反应器对氯代烷烃进行水洗提纯的方法 |
-
1993
- 1993-02-19 RU RU93007329A patent/RU2042635C1/ru active
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 5037557, кл. C 02F 1/28, кл. 210-691, 1991. * |
| 2. Безорудько О.В. и др. Применение гидрофобизированного перлита для очистки поверхности вод от нефти. - Украинский химический журнал, 1980, т.46, N 1, с.51-54. * |
| 3. Патент США N 3562153, кл. E 02B 15/04, кл. 210-36, 1971. * |
| 4. Европейский патент N 372124, кл. C 01B 33/145, 1990. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998014404A1 (fr) * | 1996-06-05 | 1998-04-09 | Vitaly Davidovich Ivanov | Procede de nettoyage de surfaces contaminees par des nappes de petrole ou de produits petroliers, sorbant pour le nettoyage de surfaces et procede de fabrication |
| RU2496573C2 (ru) * | 2011-12-12 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (ПГУАС) | Способ получения сорбента для удаления углеводородной пленки с поверхности воды |
| RU2642566C1 (ru) * | 2017-02-01 | 2018-01-25 | Мария Павловна Никифорова | Способ получения гидрофобного нефтесорбента |
| CN115745736A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-03-07 | 山东同成医药股份有限公司 | 一种利用微通道反应器对氯代烷烃进行水洗提纯的方法 |
| CN115745736B (zh) * | 2023-01-28 | 2023-05-05 | 山东同成医药股份有限公司 | 一种利用微通道反应器对氯代烷烃进行水洗提纯的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7211605B2 (en) | Super-hydrophobic fluorine containing aerogels | |
| JP3386159B2 (ja) | 高気孔率のシリカキセロゲルおよびその製造方法 | |
| CN109081331B (zh) | 一种具有非对称润湿性的石墨烯基气凝胶、制备方法及其应用 | |
| JP3410634B2 (ja) | 球状メソ多孔体及びその製造方法 | |
| Olalekan et al. | Silica aerogel as a viable absorbent for oil spill remediation | |
| CN105771322A (zh) | 一种超亲水性油水分离滤纸及其制备方法 | |
| US5037557A (en) | Treated silica for oil absorption | |
| JPH0640714A (ja) | 高吸油性多孔質シリカ及びその製造方法並びに担体 | |
| RU2042635C1 (ru) | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения | |
| CN111302357A (zh) | 孔外含有亲水基团孔内含有亲油基团的多孔级双亲分子筛、制备方法及其应用 | |
| US20030060520A1 (en) | Method for removing organic liquids from aqueous solutions and mixtures | |
| US20020185444A1 (en) | Method of oil spill recovery using hydrophobic sol-gels and aerogels | |
| RU2042636C1 (ru) | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения | |
| CN114225909A (zh) | 氨基活化的磁性大孔径介孔二氧化硅复合微球的制备方法及应用 | |
| JP7455666B2 (ja) | 多孔質金属酸化物粉末及びその製造方法 | |
| US20050079337A1 (en) | Porous body and method of making the porous body | |
| CN111393706B (zh) | 一种超疏水海绵及其制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Kinetic and thermodynamic studies on the removal of oil from water using superhydrophobic kapok fiber | |
| CN112791703A (zh) | 一种木棉纤维基磁性复合材料及其制备方法和应用 | |
| RU2232633C2 (ru) | Сорбент для очистки воды от углеводородов, способ его получения и способ очистки воды | |
| CN109647345A (zh) | 一种去除黄药的有机改性蒙脱石吸附剂及其应用 | |
| CN1172850C (zh) | 硅铝胶凝胶粒产品的生产方法 | |
| CN105664533B (zh) | 一种油水分离器件的制备方法 | |
| CA2466169C (en) | Solid materials for removing metals and fabrication method | |
| DE69915590T2 (de) | Verfahren zur herstellung von organisch modifizierter kieselgel |