RU2134155C1 - Способ получения графитового сорбента - Google Patents
Способ получения графитового сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2134155C1 RU2134155C1 RU98119701A RU98119701A RU2134155C1 RU 2134155 C1 RU2134155 C1 RU 2134155C1 RU 98119701 A RU98119701 A RU 98119701A RU 98119701 A RU98119701 A RU 98119701A RU 2134155 C1 RU2134155 C1 RU 2134155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- iron
- petroleum
- compounds
- organic liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разлитой нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов, а также для локализации разливов нефти, в том числе и горящей нефти. Способ получения графитового сорбента путем термического расширения порошка окисленного графита предусматривает предварительное перемешивание окисленного графита с порошком соединения железа, кобальта или никеля в органической жидкости для придания сорбенту магнитоактивных свойств. После равномерного распределения соединения металла в объеме смеси органическую жидкость отделяют, твердую фазу сушат до сыпучего состояния и далее проводят ее термическое расширение при 900-1300oC. В качестве соединения железа преимущественно используют оксидные соединения, в частности магнетит (Fe3O4). Соединения кобальта и никеля можно использовать вместе с соединениями железа или по отдельности. Окисленный графит можно смешивать с порошком магнетита до весового содержания железа от 1,5 до 35% в пересчете на металл. Подходящими органическими жидкостями являются бензин, ацетон, дизельное топливо или газовый конденсат, но могут использоваться и другие жидкости. Способ позволяет получить сорбент с магнитными свойствами. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разлитой нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов, а также для локализации разливов нефти, в том числе и горящей нефти.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разлитой нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов, а также для локализации разливов нефти, в том числе и горящей нефти.
Предшествующий уровень техники
Известно использование термически расширенного графита (ТРГ) в качестве сорбента для поглощения и перевода в твердое состояние жидких отходов нефтепереработки и отработанных нефтепродуктов (патент GB 2149769, 1985г.). Его использование на открытых водоемах затруднено из-за сложности сбора насыщенного нефтью сорбента с поверхности воды, что приводит, как правило, к заметным потерям сорбента и недостаточной степени очистки водоемов.
Известно использование термически расширенного графита (ТРГ) в качестве сорбента для поглощения и перевода в твердое состояние жидких отходов нефтепереработки и отработанных нефтепродуктов (патент GB 2149769, 1985г.). Его использование на открытых водоемах затруднено из-за сложности сбора насыщенного нефтью сорбента с поверхности воды, что приводит, как правило, к заметным потерям сорбента и недостаточной степени очистки водоемов.
Известен способ сбора нефтепродуктов с поверхности воды с помощью ТРГ в качестве сорбента, в котором сыпучий сорбент находится в пористой эластичной несгораемой оболочке (международная заявка WO 97/20110). Способ предусматривает возможность получения хлопьевидного ТРГ непосредственно перед началом сбора нефтепродуктов путем воздействия высокой температуры на порошок окисленного графита прямо в оболочке в виде бон, матов. Сорбент может использоваться неоднократно, причем отдельные циклы поглощения нефтепродуктов и регенерации сорбента проводят, не извлекая сорбент из оболочки. Недостатками такого способа являются трудоемкость регенерации сорбента в крупногабаритных оболочках, а также ограниченная поверхность адсорбции, определяемая геометрическими размерами оболочек. Кроме того, необходимость использования эластичных оболочек, жестких каркасов к ним и средств соединения отдельных оболочек между собой делает данный способ достаточно трудоемким и неэкономичным.
Сущность изобретения
Предлагаемый способ позволяет получать графитовый сорбент для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, который после насыщения нефтью можно достаточно легко и практически полностью собрать с поверхности воды для дальнейшей регенерации и повторного использования.
Предлагаемый способ позволяет получать графитовый сорбент для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, который после насыщения нефтью можно достаточно легко и практически полностью собрать с поверхности воды для дальнейшей регенерации и повторного использования.
Способ получения графитового сорбента путем термического расширения порошка окисленного графита предусматривает предварительное перемешивание окисленного графита с порошком соединения железа, кобальта или никеля в органической жидкости для придания сорбенту магнитоактивных свойств. После равномерного распределения соединения металла в объеме смеси органическую жидкость отделяют, твердую фазу сушат до сыпучего состояния и далее проводят ее термическое расширение при температуре 900-1300oC.
Полученный таким образом сорбент приобретает ферромагнитные свойства, сохраняя при этом гидрофобность, высокую сорбционную емкость и малую насыпную плотность. Это позволяет сорбенту оставаться на плаву даже при максимальном насыщении нефтепродуктами. Сбор насыщенного сорбента с поверхности воды производится с помощью конструктивно несложного оборудования, оснащенного электромагнитом или постоянным магнитом.
В качестве соединения железа в основном используют оксидные соединения, в частности магнетит (Fe3O4). Соединения кобальта и никеля, преимущественно в виде неорганических солей, можно использовать вместе с соединениями железа или по отдельности.
Исходным материалом для получения сорбента может служить графитовый порошок различных промышленных марок, в том числе и низкосортный высокозольный графит, который подвергают воздействию сильных окислителей. Окисленный графит можно смешивать с порошком магнетита до весового содержания железа от 1,5% до 35% в пересчете на металл. Такой же диапазон весовых соотношений сохраняется и в случае использования соединений кобальта и никеля. При содержании железа около 15% достигается оптимальное сочетание достаточно высоких магнитных и сорбционных характеристик сорбента. Насыпная плотность магнитоактивного сорбента (обозначаемого авторами маркой СТРГ-М) возрастает при этом в допустимых пределах и, как правило, не превышает 5,0 кг/м3.
Для осуществления предлагаемого способа подходящими органическими жидкостями являются широко доступные бензин, ацетон, дизельное топливо или газовый конденсат, но могут использоваться и другие жидкости, смачивающие окисленный графит.
Основными характеристиками сорбента СТРГ-М являются насыпная плотность и сорбционная емкость (так же как и для известных сорбентов), а также магнитные свойства: коэрцитивная сила, удельная намагниченность насыщения и удельная остаточная намагниченность.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
К сухому порошку окисленного графита добавляли различные количества порошка магнетита до содержания железа от 1,5% до 45% в пересчете на металл. Порошки окисленного графита и магнетита заливали органической жидкостью при объемном соотношении Т : Ж приблизительно 1 : 1,5 и подвергали смесь интенсивному перемешиванию. В качестве органической жидкости использовали ацетон и бензин, обозначаемые далее в таблицах буквами А и Б соответственно. После окончания перемешивания жидкость отделяли на фильтре или центрифуге, или путем выпаривания, а твердую фазу высушивали до сыпучего состояния и подвергали воздействию температуры температуре 900-1300oC до полного расширения частиц окисленного графита. Полученный продукт представлял собой магнитоактивный сорбент.
К сухому порошку окисленного графита добавляли различные количества порошка магнетита до содержания железа от 1,5% до 45% в пересчете на металл. Порошки окисленного графита и магнетита заливали органической жидкостью при объемном соотношении Т : Ж приблизительно 1 : 1,5 и подвергали смесь интенсивному перемешиванию. В качестве органической жидкости использовали ацетон и бензин, обозначаемые далее в таблицах буквами А и Б соответственно. После окончания перемешивания жидкость отделяли на фильтре или центрифуге, или путем выпаривания, а твердую фазу высушивали до сыпучего состояния и подвергали воздействию температуры температуре 900-1300oC до полного расширения частиц окисленного графита. Полученный продукт представлял собой магнитоактивный сорбент.
Магнитные характеристики сорбента при различном содержании Fe3O4 в исходном окисленном графите измеряли по следующей методике.
Навеску образца смешивали со связующим (трижды перегнанный парафин) и гомогенизировали в растворе бензола путем ультразвуковой обработки смеси в течение 20 минут. После удаления бензола путем нагрева до 60oC в условиях среднего вакуума (0,1 атм) смесь формовали в виде таблеток диаметром 3 мм и толщиной 0,5 мм. Массу образцов меняли от 4 до 23 мг. Измерения проводились на магнитометре PAR 155 при температуре 21oC. Абсолютные значения намагниченности образцов контролировались с помощью эталонного образца (никелевая фольга толщиной 1,1 мкм и диаметром 3 мм). Магнитные характеристики образцов сорбента приведены в таблице 1, где σs - удельная намагниченность насыщения (на грамм вещества); σr - удельная остаточная намагниченность; Jr - отношение σs/σr; Hc - коэрцитивная сила.
Разброс значений σs и σr ставил ± 15% из-за неравномерности распределения порошка магнетита в образцах сорбента.
В таблице 2 приведены результаты испытаний по сорбции прямогонного бензина и сырой нефти разными образцами сорбента СТРГ-М с различным содержанием железа. Для сравнения дан пример с обычным сорбентом, не содержащим железа.
Как следует из данных в таблицах, оптимальным сочетанием свойств обладают образцы 15% (А) и 15% (Б), которые сохраняют достаточно высокие показатели по сорбции нефти и бензина и довольно высокие магнитные характеристики при незначительном увеличении насыпной плотности сорбента.
Промышленная применимость.
Помимо вышеописанного применения сорбента, полученного согласно изобретению, возможно также использовать сорбент и для очистки загрязненного нефтью грунта. В этом случае грунт можно перемешать с сорбентом и спустя некоторое время после насыщения сорбента нефтью, залить его водой. Сорбент вместе с поглощенными нефтепродуктами всплывает на поверхность воды, откуда он может быть собран с помощью магнитных устройств.
Claims (4)
1. Способ получения графитового сорбента, включающий термическое расширение порошка окисленного графита, отличающийся тем, что порошок окисленного графита предварительно смешивают с порошком соединения железа, кобальта или никеля и органической жидкостью, перемешивают смесь, отделяют органическую жидкость и сушат твердую фазу до сыпучего состояния, после чего проводят ее термическое расширение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединения железа используют магнетит.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что окисленный графит смешивают с порошком магнетита до весового содержания железа 1,5 - 35% в пересчете на металл.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органической жидкости используют бензин, ацетон, дизельное топливо или газовый конденсат.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119701A RU2134155C1 (ru) | 1998-11-03 | 1998-11-03 | Способ получения графитового сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119701A RU2134155C1 (ru) | 1998-11-03 | 1998-11-03 | Способ получения графитового сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2134155C1 true RU2134155C1 (ru) | 1999-08-10 |
Family
ID=20211822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119701A RU2134155C1 (ru) | 1998-11-03 | 1998-11-03 | Способ получения графитового сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2134155C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006091128A1 (fr) | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Viktor Vasilievich Avdeev | Procede de traitement de graphite et reacteur pour sa mise en oeuvre |
RU2518586C1 (ru) * | 2012-10-10 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Способ получения сорбента с магнитными свойствами для сбора нефтепродуктов с водной поверхности |
RU2564354C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-09-27 | Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") | Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент |
RU2652704C1 (ru) * | 2017-08-02 | 2018-04-28 | Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") | Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент |
RU2661210C1 (ru) * | 2017-07-27 | 2018-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ получения композиционного сорбента с магнитными свойствами |
RU2771413C1 (ru) * | 2021-08-04 | 2022-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Силур" | Способ получения сорбента в полевых условиях и устройство для его реализации |
-
1998
- 1998-11-03 RU RU98119701A patent/RU2134155C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006091128A1 (fr) | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Viktor Vasilievich Avdeev | Procede de traitement de graphite et reacteur pour sa mise en oeuvre |
RU2291837C2 (ru) * | 2005-02-28 | 2007-01-20 | Виктор Васильевич Авдеев | Способ обработки графита и реактор для его осуществления |
RU2518586C1 (ru) * | 2012-10-10 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Способ получения сорбента с магнитными свойствами для сбора нефтепродуктов с водной поверхности |
RU2564354C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-09-27 | Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") | Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент |
RU2661210C1 (ru) * | 2017-07-27 | 2018-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ получения композиционного сорбента с магнитными свойствами |
RU2652704C1 (ru) * | 2017-08-02 | 2018-04-28 | Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") | Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент |
RU2771413C1 (ru) * | 2021-08-04 | 2022-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Силур" | Способ получения сорбента в полевых условиях и устройство для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Enhanced phosphate scavenging with effective recovery by magnetic porous biochar supported La (OH) 3: kinetics, isotherms, mechanisms and applications for water and real wastewater | |
Sarcletti et al. | Superoleophilic magnetic iron oxide nanoparticles for effective hydrocarbon removal from water | |
Saroyan et al. | Effective impregnation for the preparation of magnetic mesoporous carbon: application to dye adsorption | |
da Costa Cunha et al. | Removal of heavy crude oil from water surfaces using a magnetic inorganic-organic hybrid powder and membrane system | |
Wang et al. | Metal–organic gel templated synthesis of magnetic porous carbon for highly efficient removal of organic dyes | |
Li et al. | Diglycolamide-grafted Fe3O4/polydopamine nanomaterial as a novel magnetic adsorbent for preconcentration of rare earth elements in water samples prior to inductively coupled plasma optical emission spectrometry determination | |
RU2134155C1 (ru) | Способ получения графитового сорбента | |
CN102350301B (zh) | 一种有机改性膨胀蛭石 | |
CN108889280A (zh) | 一种粉煤灰-壳聚糖复合颗粒吸附材料的制备方法 | |
Tripathy et al. | Novel Fe3O4‐modified biochar derived from citrus bergamia peel: a green synthesis approach for adsorptive removal of methylene blue | |
Awoyemi | Understanding the adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons from aqueous phase onto activated carbon | |
WO2020142267A1 (en) | Oleophilic hydrophobic magnetic porous materials | |
Fossati et al. | Covalent functionalized magnetic nanoparticles for crude oil recovery | |
Rattanakunsong et al. | A hierarchical porous composite magnetic sorbent of reduced graphene oxide embedded in polyvinyl alcohol cryogel for solvent‐assisted‐solid phase extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons | |
Rozi et al. | Palm fatty acid functionalized Fe3O4 nanoparticles as highly selective oil adsorption material | |
Karimi et al. | Highly efficient removal of toxic lead ions from aqueous solutions using a new magnetic metal‐organic framework nanocomposite | |
Ibrahim et al. | Facile preparation of dual functions zeolite‐carbon composite for zinc ion removal from aqueous solutions | |
Kamran et al. | Highly efficient porous sorbent derived from asphalt for the solid-phase extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons | |
Zhang et al. | Enhanced properties of magnetic ultralight pear sponge assisted by Fenton-like reaction for oil-water separation | |
AU2009349599B2 (en) | Oil adsorbent and method of manufacturing oil adsorbent | |
Jia et al. | Recovery of bisphenol A by pH-triggered magnetic nanoparticles | |
Lorenc-Grabowska et al. | Polymer-based porous carbon doped with iron nanoparticles for enhanced organic compounds removal | |
Xu et al. | Magnetically separable CoFe2O4/CoxFey/activated carbon composites for Cd (II) removal from wastewater | |
RU2564354C1 (ru) | Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент | |
Özer et al. | Highly efficient removal of methylene blue from aqueous solution by magnetic biochar prepared from hawthorn seeds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091104 |