RU2173578C1 - Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces - Google Patents

Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2173578C1
RU2173578C1 RU2000132397/12A RU2000132397A RU2173578C1 RU 2173578 C1 RU2173578 C1 RU 2173578C1 RU 2000132397/12 A RU2000132397/12 A RU 2000132397/12A RU 2000132397 A RU2000132397 A RU 2000132397A RU 2173578 C1 RU2173578 C1 RU 2173578C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
temperature
water
sorbent
moisture
Prior art date
Application number
RU2000132397/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.А. Ажгибицев
В.И. Острецов
Original Assignee
Острецов Валерий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Острецов Валерий Иванович filed Critical Острецов Валерий Иванович
Priority to RU2000132397/12A priority Critical patent/RU2173578C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2173578C1 publication Critical patent/RU2173578C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: oil pollution removal. SUBSTANCE: carrier with moisture content no higher than 60% is preliminarily dehydrated to 20-48% moisture. Dehydration can be achieved mechanically: carrier is either compacted at pressure up to 10 MPa or moisture is removed when molding organomineral carrier and drying it under normal conditions. Carrier can be, in particular, high-moor or transition peat and also woodworking waste (e.g. lignin). Dried carrier is impregnated under anaerobic conditions with water-insoluble carbon-containing resins releasing in common with carbon dioxide from carrier at heat treatment for 20 to 90 min at temperature by 15-30 C superior to temperature required to release water- insoluble resins, after which carrier is cooled to temperature no higher than 30 C. EFFECT: reduced expenses with no loss in oil sorption efficiency. 2 cl

Description

Изобретение относится к способу получения сорбента для очистки воды и твердых поверхностей от нефти и нефтепродуктов. The invention relates to a method for producing a sorbent for purifying water and solid surfaces from oil and oil products.

Полученный предлагаемым способом сорбент может применяться для очистки воды и твердых поверхностей при нанесении сорбента и сборе отработанного сорбента механизированным способом в портах, на реках, на промплощадках предприятий и улицах населенных пунктов и, что очень важно, при очистке сточных вод в очистных сооружениях с прогрессивной конструкцией, предусматривающей удаление из воды нефтепродуктов дисперсными, свободно плавающими сорбентами. The sorbent obtained by the proposed method can be used to purify water and solid surfaces when applying the sorbent and collecting the spent sorbent mechanically in ports, rivers, industrial sites of enterprises and streets of settlements and, which is very important, in wastewater treatment in treatment plants with a progressive design providing for the removal of oil products from water by dispersed, freely floating sorbents.

Известны способы получения сорбентов, в которых материал носителя предварительно подвергается тепловой искусственной сушке [1, 2]. Known methods for producing sorbents in which the carrier material is previously subjected to thermal artificial drying [1, 2].

Недостатком этих способов является предварительная тепловая искусственная сушка материала, связанная с большими затратами тепловой энергии на фазовые превращения воды в пар (до 5200 кДж на 1 кг испаренной влаги), которая испаряется до 0,5 т на тонну материала носителя. The disadvantage of these methods is the preliminary thermal artificial drying of the material associated with the large expenditures of thermal energy for the phase transformation of water into steam (up to 5200 kJ per 1 kg of evaporated moisture), which evaporates up to 0.5 tons per ton of carrier material.

Известен способ получения сорбента [3], осуществляющийся при термической обработке носителя в среде инертного газа - азота - для повышения нефтеемкости сорбента. A known method of producing a sorbent [3], carried out by heat treatment of the carrier in an inert gas - nitrogen - to increase the oil capacity of the sorbent.

Недостатком данного способа является наличие дополнительных инженерных коммуникаций для подачи азота в рабочую зону устройства, дозирование его в заданных объемах, контроль за наличием азота в устройстве, а также складские и транспортные расходы при использовании в качестве инертного газа - азота. The disadvantage of this method is the presence of additional utilities for supplying nitrogen to the working area of the device, dosing it in predetermined volumes, monitoring the presence of nitrogen in the device, as well as storage and transportation costs when using nitrogen as an inert gas.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ получения сорбента [4]. В нем в качестве носителя использован торф, который доводится до влажности 25% предварительной тепловой искусственной сушкой (далее по тексту сушонка) и прессуется на прессе в брикеты с последующей гидрофобизацией без доступа воздуха термическим способом водонерастворимыми агентами, входящими в состав материала носителя. The closest analogue adopted for the prototype is a method of producing a sorbent [4]. It uses peat as a carrier, which is brought to a moisture content of 25% by preliminary thermal artificial drying (hereinafter referred to as the dryer) and is pressed into briquettes followed by hydrophobization without air access by the thermal method with water-insoluble agents that are part of the carrier material.

Одним из основных недостатков способа [4] являются большие затраты тепловой энергии (0,25 т жидкого топлива на 1 т сушонки), расходуемой на фазовые превращения свободной (капиллярной) воды в пар (0,5 т воды на 1 т сушонки), а также затраты электрической энергии - 250 кВт/ч на прессование 1 т брикетов из сушонки. Также существенным недостатком способа [4] является высокая остаточная температура получаемого сорбента при завершении процесса, вследствие чего при соприкосновении с кислородом воздуха увеличивается зольность сушонки и получается сорбент с низкой нефтеемкостью. One of the main disadvantages of the method [4] is the high cost of thermal energy (0.25 tons of liquid fuel per 1 ton of dryer), spent on the phase transformation of free (capillary) water into steam (0.5 tons of water per 1 ton of dryer), and also the cost of electric energy - 250 kW / h for pressing 1 ton of briquettes from the dryer. Also a significant disadvantage of the method [4] is the high residual temperature of the obtained sorbent at the end of the process, as a result of which, in contact with atmospheric oxygen, the ash content of the dryer increases and a sorbent with a low oil capacity is obtained.

Предлагаемый способ получения сорбента позволяет устранить недостатки известных способов. The proposed method for producing the sorbent eliminates the disadvantages of the known methods.

Цели предлагаемого изобретения:
1. Сокращение затрат на удаление из исходного материала носителя влаги, присутствующей в носителе в виде свободной (капиллярной) воды, не требующей для ее удаления фазовых превращений в пар, благодаря исключению тепловой искусственной сушки.The objectives of the invention:
1. Reducing the cost of removing from the source material of the carrier of moisture present in the carrier in the form of free (capillary) water, which does not require phase transformations to vapor to remove it, due to the exclusion of thermal artificial drying.

2. Получение сорбента, имеющего повышенную сорбционную способность, позволяющего механизировать его применение. 2. Obtaining a sorbent having increased sorption ability, allowing to mechanize its use.

3. Создание взрывобезопасного производства по выпуску сорбента путем исключения из процесса аэрозоли торфяной пыли, образующейся при искусственной сушке торфа. 3. Creation of explosion-proof production for the production of sorbent by eliminating peat dust from the process of aerosol formation during the artificial drying of peat.

Поставленные цели достигаются благодаря использованию органо-минеральных носителей влажностью не выше 60% со сходными физико-химическими свойствами (торфа верхового или переходного, либо отходов переработки древесины - лигнина). Из носителя предварительно удаляют влагу методом формования и естественной сушки или прессованием (механическим обезвоживанием) с усилием до 10 МПа, в результате получают твердый кусковой промежуточный продукт влажностью до 20-48%, материал которого пропитывают при термообработке водонерастворимыми углеродосодежащими смолами без доступа кислорода воздуха в течение 20-90 мин при температуре на 15-30oC выше температуры выделения водонерастворимых смол в среде двуокиси углерода, выделяющейся под действием температуры из носителя совместно со смолами.The goals are achieved through the use of organo-mineral carriers with a moisture content not exceeding 60% with similar physicochemical properties (peat of high or transient, or wood processing waste - lignin). Moisture is preliminarily removed from the carrier by molding and natural drying, or by pressing (mechanical dehydration) with a force of up to 10 MPa, as a result, a solid lumpy intermediate product with a moisture content of up to 20-48% is obtained, the material of which is impregnated during heat treatment with water-insoluble carbon-containing resins without access of atmospheric oxygen for 20-90 min at a temperature of 15-30 o C above the temperature of the allocation of water-insoluble resins in the environment of carbon dioxide, released under the action of temperature from the carrier together with resins.

Процесс термообработки оканчивают при температуре не выше 30oC.The heat treatment process is completed at a temperature not exceeding 30 o C.

Пример 1. Способ получения сорбента. Example 1. A method of obtaining a sorbent.

Берут фрезерный верховой торф малой степени разложения влажностью не выше 60%, который обезвоживают до влажности 20-48% путем прессования с усилием до 10 МПа. Затраты на удаление влаги при этом составляют не более 30 кВт/ч на 1 т твердого продукта. (Для сравнения по известному способу [4] - на 1 т сушонки расходуется 0,25 т жидкого печного топлива. Кроме того, для брикетирования прессованием 1 т носителя необходимо 250 кВт/ч электроэнергии). Take milled peat of a small degree of decomposition with a moisture content not exceeding 60%, which is dehydrated to a moisture content of 20-48% by pressing with a force of up to 10 MPa. The cost of removing moisture in this case is not more than 30 kW / h per 1 ton of solid product. (For comparison, according to the known method [4], 0.25 tons of liquid heating oil is consumed per 1 ton of dryer. In addition, 250 kW / h of electric power is needed for briquetting by pressing 1 ton of carrier.

Сравнительные характеристики сорбента, полученного по заявляемому способу, и сорбента, полученного по известному способу [4], приведены в таблице. Comparative characteristics of the sorbent obtained by the present method, and the sorbent obtained by a known method [4] are shown in the table.

Полученный твердый кусковой продукт нагревают в среде двуокиси углерода без доступа кислорода воздуха с 20-90-минутной выдержкой при температуре, большей на 15-30oC температуры выделения водонерастворимых смол (деготь) из носителя, после чего его охлаждают до температуры не выше 30oC (таблица - графы 4, 7, 10, 12). Меняя продолжительность выдержки (таблица - графы 9, 10, 11), температуру процесса (таблица - графы 6, 7, 8) и температуру окончания термообработки (графы 12, 13, 14) получают три варианта сорбентов, характеристики которых для удобства сведены в таблицу.The resulting solid lumpy product is heated in carbon dioxide without air oxygen with a 20-90 minute exposure at a temperature higher by 15-30 o C the temperature of the allocation of water-insoluble resins (tar) from the carrier, after which it is cooled to a temperature not exceeding 30 o C (table - columns 4, 7, 10, 12). Changing the exposure time (table - columns 9, 10, 11), process temperature (table - columns 6, 7, 8) and the temperature of the end of heat treatment (columns 12, 13, 14) get three sorbent options, the characteristics of which are summarized in the table for convenience .

Из таблицы (графы 4 и 5) видно, что сорбент по предложенному способу в 1,1-1,15 раза превосходит по нефтеемкости известный. From the table (columns 4 and 5) it can be seen that the sorbent in the proposed method is 1.1-1.15 times superior in oil intensity to the known one.

Отклонения от предложенной в способе выдержки (графа 10), и от температуры 20-90-минутной выдержки (графа 7), а также от температуры окончания термообработки (графа 12) являются причинами получения сорбентов с худшими свойствами, не отвечающими целям предложенного способа (графы 6, 9, 13, 14). Deviations from the exposure time proposed in the method (column 10), and from the temperature of the 20-90-minute exposure time (column 7), as well as the temperature of the end of the heat treatment (column 12) are the reasons for obtaining sorbents with worse properties that do not meet the objectives of the proposed method (columns 6, 9, 13, 14).

При увеличении температуры и продолжительности выдержки обработки носителя (графы 6-11) свойства сорбента улучшаются незначительно, тогда как энергозатраты при этом увеличиваются в 2-3 раза от предложенного способа. В этой связи принимаем параметры получения сорбента по предложенному способу (графы 7, 10, 12). With increasing temperature and the exposure time of the carrier treatment (columns 6-11), the properties of the sorbent improve slightly, while the energy consumption in this case increases by 2-3 times from the proposed method. In this regard, we take the parameters for obtaining the sorbent according to the proposed method (columns 7, 10, 12).

Сорбент в виде порошка с размерами частиц до 1,5 мм, полученный по предлагаемому способу, длительное время сохраняет заданные свойства при воздействии на него изменяющихся внешних факторов. The sorbent in the form of a powder with particle sizes up to 1.5 mm, obtained by the proposed method, for a long time retains the desired properties when exposed to changing external factors.

При использовании сорбент наносится на поверхность собираемой нефти или вводится в воду в струе воды под давлением до 200 МПа или в струе сжатого воздуха (при отрицательной температуре окружающей среды до минус 35oC). В течение 30-90 с 1 г сорбента впитывает в себя 1,29-6,7 г нефтепродуктов.When using the sorbent is applied to the surface of the collected oil or introduced into the water in a stream of water under pressure up to 200 MPa or in a stream of compressed air (at negative ambient temperature up to minus 35 o C). Within 30-90 s, 1 g of the sorbent absorbs 1.29-6.7 g of oil products.

Собирают отработанный сорбент с твердой или водной поверхности различными механизмами с всасывающими вакуумными устройствами и фасуют в тару механическим способом. The spent sorbent is collected from a solid or water surface by various mechanisms with suction vacuum devices and Packed mechanically in a container.

Таким образом, решена актуальная проблема получения дешевого сорбента, в 1,1-1,15 раза превышающего нефтеемкость известного, позволяющего механизировать на 100% ручной труд ликвидаторов аварий при использовании дисперсных гидрофобных органоминеральных сорбентов, а также производить его регенерацию на месте ликвидации нефтеразливов, в полевых условиях. Thus, the urgent problem of obtaining a cheap sorbent that is 1.1-1.15 times higher than the oil capacity of the known one, which allows mechanizing 100% manual labor of accident liquidators using dispersed hydrophobic organomineral sorbents, as well as its regeneration at the oil spill response site, is solved in field conditions.

Литература
1. RU 2058682 C1, B 01 J 20/30, 93.05.31.Literature
1. RU 2058682 C1, B 01 J 20/30, 93.05.31.

2. SU 1773873 A1, C 02 F 1/28, 90.05.11. 2. SU 1773873 A1, C 02 F 1/28, 05/05/11.

3. RU 2036843 C1, C 02 F 1/28, 92.02.17. 3. RU 2036843 C1, C 02 F 1/28, 92.02.17.

4. RU 2116128 C1, B 01 J 20/24, 97.09.02. 4. RU 2116128 C1, B 01 J 20/24, 09.09.02.

Claims (2)

1. Способ получения сорбента для очистки воды и твердых поверхностей от нефти, включающий удаление влаги из органоминерального носителя и термообработку в среде инертного газа без доступа кислорода для пропитки носителя углеродосодержащими водонерастворимыми смолами, отличающийся тем, что удаление влаги проводят из носителя с влажностью не выше 60% до 20 - 48% путем его прессования с усилием до 10 МПа или путем формования с последующей естественной сушкой, термообработку ведут в течение 20 - 90 мин при температуре на 15 - 30°С выше температуры выделения водонерастворимых смол из носителя, а после термообработки его охлаждают до температуры не выше 30°С. 1. A method of producing a sorbent for cleaning water and solid surfaces from oil, including the removal of moisture from an organomineral carrier and heat treatment in an inert gas medium without oxygen to impregnate the carrier with carbon-containing water-insoluble resins, characterized in that the moisture is removed from the carrier with a humidity of not higher than 60 % to 20 - 48% by pressing it with a force of up to 10 MPa or by molding with subsequent natural drying, heat treatment is carried out for 20 - 90 minutes at a temperature of 15 - 30 ° C above the temperature pouring water-insoluble resins from the carrier, and after heat treatment it is cooled to a temperature not exceeding 30 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве носителя с влажностью не выше 60% используют верховой или переходный торф, а также отходы переработки древесины, например лигнин. 2. The method according to claim 1, characterized in that as a carrier with a moisture content of not higher than 60%, horse or transitional peat is used, as well as wood processing waste, for example lignin.
RU2000132397/12A 2000-12-22 2000-12-22 Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces RU2173578C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132397/12A RU2173578C1 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132397/12A RU2173578C1 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2173578C1 true RU2173578C1 (en) 2001-09-20

Family

ID=35873311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000132397/12A RU2173578C1 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2173578C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8232225B2 (en) 2006-01-13 2012-07-31 American Peat Technology, Llc Production of multifunctional granular medium by partial activation of partially decomposed organic matter
RU2560366C1 (en) * 2014-04-01 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Соколагрохимия" (ОАО "Соколагрохимия") Peat sorbent and preparation method thereof
US9561489B2 (en) 2013-03-15 2017-02-07 American Peat Technology, Llc Particulate sorption medium prepared from partially decomposed organic matter
US9649620B2 (en) 2013-03-15 2017-05-16 American Peat Technology, Llc Particulate sorption medium prepared from partially decomposed organic matter
US10722878B1 (en) 2017-06-01 2020-07-28 American Peat Technology, Llc Weak ion exchange particulate medium prepared from phenol-containing organic matter for anions contained in aqueous solutions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8232225B2 (en) 2006-01-13 2012-07-31 American Peat Technology, Llc Production of multifunctional granular medium by partial activation of partially decomposed organic matter
US8685884B2 (en) 2006-01-13 2014-04-01 American Peat Technology, Llc Production of multifunctional granular medium by partial activation of partially decomposed organic matter
US9561489B2 (en) 2013-03-15 2017-02-07 American Peat Technology, Llc Particulate sorption medium prepared from partially decomposed organic matter
US9649620B2 (en) 2013-03-15 2017-05-16 American Peat Technology, Llc Particulate sorption medium prepared from partially decomposed organic matter
RU2560366C1 (en) * 2014-04-01 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Соколагрохимия" (ОАО "Соколагрохимия") Peat sorbent and preparation method thereof
US10722878B1 (en) 2017-06-01 2020-07-28 American Peat Technology, Llc Weak ion exchange particulate medium prepared from phenol-containing organic matter for anions contained in aqueous solutions
US11684912B2 (en) 2017-06-01 2023-06-27 American Peat Technology, Llc Weak ion exchange particulate medium prepared from phenol-containing organic matter for anions contained in aqueous solutions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aghel et al. CO2 capture from biogas by biomass-based adsorbents: A review
CN101290121B (en) Wet sludge anhydration burning processing system and process
CN102745879B (en) Sludge-based adsorbent used for desulfurization and demercuration of flue-gas and preparation method thereof
CN110577218B (en) Impregnation method biomass-based activated coke and preparation method thereof
JPS58152095A (en) Modification of low-grade coal
US20200270136A1 (en) Method for the production of low ash activated charcoal
CN108455603B (en) Mesoporous-rich biochar and preparation method thereof
CA2431314A1 (en) Activated carbon for odor control and method for making same
KR100908450B1 (en) Method to manufacture porous solid fuel using sludge and solid fuel thereof
CN105195092A (en) Sludge-based charcoal and preparation method thereof
RU2173578C1 (en) Method of preparing sorbent for removing oil from water and solid surfaces
Du et al. Study on preparation of activated carbon from sludge
CN110577219A (en) Magnetic sludge straw-based activated carbon and preparation method thereof
JPH1160223A (en) Production of activated carbon by sludge, apparatus therefor and sludge activated carbon
CN101648771A (en) Sludge drying and carbonizing processing device
CN102815699B (en) Porous biomass material, and preparation and application thereof
CN109467073B (en) Preparation method and application of porous carbon
CN201458938U (en) Sludge drying-carbonizing treatment device
Li et al. Comparison of adsorption performance for Cd (II) removal from aqueous solution using biochar derived from different types of carbon sources: aquatic plants, pine branches and peat
RU2744400C2 (en) Blocky microporous carbon adsorbent and method for production thereof
CN110479210B (en) In-situ iron-loaded activated carbon for removing hydrogen sulfide and preparation method and application thereof
CN103864277A (en) Method utilizing garden garbage to carry out dehydrating pretreatment on sludge to achieve better burning effect
CN203333613U (en) Low-rank coal or coal slime drying, dehydration and desulfurization system
Garba et al. Preparation and characterization of green porous palm shell based activated carbon by two step chemical activation using KOH
JP2022529161A (en) Charcoal manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041223