RU2486955C1 - Способ получения сорбента - Google Patents
Способ получения сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486955C1 RU2486955C1 RU2012109328/05A RU2012109328A RU2486955C1 RU 2486955 C1 RU2486955 C1 RU 2486955C1 RU 2012109328/05 A RU2012109328/05 A RU 2012109328/05A RU 2012109328 A RU2012109328 A RU 2012109328A RU 2486955 C1 RU2486955 C1 RU 2486955C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- treatment
- pressure
- grain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сорбционной технологии, в частности к способам получения сорбента для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. Способ получения сорбента включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья до размера частиц 2-7 мм, обработку двуокисью углерода в сверхкритических условиях при температуре 40-60°С и давлении 10-25 МПа, в течение 1-1,5 часов с последующим снижением давления до атмосферного, обработку гуминовыми кислотами и/или гуматами, перемешивание и сушку. В качестве отходов переработки зернового и масличного сырья используют стержни кукурузных початков или плодовую оболочку семян подсолнечника. Изобретение позволяет получить эффективный сорбент для нефти и нефтепродуктов. 3 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Изобретение относится к области сорбционной технологии и рационального использования вторичных растительных ресурсов агропромышленного комплекса, а именно получения сорбента для ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов и других гидрофобных жидкостей (пищевых и технических масел).
Известен способ получения целлюлозного сорбента из стержня кукурузного початка (СКП) (US 5064407, МПК A23L 1/308, B09C 1/00, C02F 1/28, опубл. 11.12.1991). Предварительно СКП разделяют на 3 части: 1 - соты с чешуйками, 2 - древесное кольцо и 3 - сердцевина, затем удаляют древесное кольцо и измельчают. Сорбент состоит на 91-96% из сот с чешуйками, 1-4% сердцевины и 3-5% древесных колец, затем под высоким давлением изготавливают гранулы.
Недостатком известного способа является необходимость разделения СКП на части, а также высокое водопоглощение сорбента.
Известен способ получения сорбента на основе лузги гречихи (RU 2031849, МПК C02F 1/28, B01J 20/20, опубл. 27.03.1995), включающий карбонизацию при температуре 150-450°C и атмосферном давлении в течение 10-20 мин.
Недостатком данного способа является невысокая сорбционная способность получаемого сорбента, низкий его выход и энергоемкость процесса получения.
Известен способ получения сорбента на основе гречневой шелухи (RU 2316393, МПК B01J 20/24, B01J 20/30, опубл. 10.02.2008), включающий обработку шелухи в экстрагирующем растворе оксалата аммония либо минеральной кислоты с концентрацией 0,1-0,5 H при 60-90°C.
К недостаткам этого способа можно отнести низкую сорбционную емкость сорбента, высокое водопоглощение сорбента, большую энергоемкость, образование сточных вод и необходимость их нейтрализации, а также отсутствие возможности повторного использования кислот. Использование кислотной обработки при получении сорбента приводит к ухудшению показателей безопасности готового продукта и, следовательно, низкой экологичности технологического процесса.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ получения сорбента из стержней кукурузного початка (СКП) (Овчинникова А.А., Александрова А.В. Исследование способов модификации свойств полисахаридных сорбентов. Научный журнал КубГАУ, 2011, №71(07)). Способ заключается в вальцевании СКП и последующей обработке двуокисью углерода в докритических условиях при температуре 20,2°C и давлении 5,6 МПа, в течение 3 часов.
Недостатками способа является ограниченное влияние обработки на сорбционную поверхность: молекулы двуокиси углерода в докритических условиях трудно проникают в поры целлюлозных структур, а также низкий выход биологически активных веществ.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения сорбента на основе СКП для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.
Технический результат изобретения заключается в получении сорбента с улучшенными сорбционными (увеличение сорбционной емкости по отношению к нефти, нефтепродуктам и другим гидрофобным жидкостям;
увеличение суммарного объема пор и пористости) и физико-химическими свойствами.
Поставленная задача решается тем, что способ получения сорбента включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья, обработку двуокисью углерода в сверхкритических условиях при температуре 40-60°C и давлении 10-25 МПа, в течение 1-1,5 часов с последующим снижением давления до атмосферного, обработку гуминовыми кислотами и/или гуматами 0,3-20% на сухое вещество сорбента, перемешивание, сушку при температуре 40-50°C до постоянной массы. В качестве отходов переработки зернового и масличного сырья используют стержни кукурузных початков или плодовую оболочку семян подсолнечника. Сухие отходы переработки зернового и масличного сырья измельчают до размера частиц 2-7 мм. В качестве источника гуминовых кислот и/или гуматов используют препарат «Лигногумат».
Отличием предлагаемого изобретения от ближайшего аналога является проведение процесса экстракции в сверхкритических условиях при температуре 40-60°C и давлении 10-25 МПа, в течение 1,0-1,5 часов. Опытным путем установлено, что указанные условия обработки обеспечивают оптимальные условия для получения сорбента с улучшенными сорбционными свойствами. В результате резкого сброса давления по истечении времени обработки происходит разрыв тканей, образующих структуру сырья и увеличение площади поверхности. Последующее внесение в структуру сорбента гуминовых кислот и/или их солей (гуматов), макро- и микроэлементов улучшают физико-химические свойства почвы при ее восстановлении после загрязнения. Гуминовые кислоты выступают в качестве связующих агентов по отношению к компонентам нефти и нефтепродуктов различными способами: ионный обмен, комплексообразование, хемосорбция.
Способ осуществляют следующим образом.
В качестве исходного сырья используют отход переработки кукурузы - СКП. Химический состав сырья (на а.с.в.), %: целлюлоза - 32,41-35,78%; гемицеллюлоза - 34,63-38,55%; лигнин - 18,84-21,04%. Предварительно СКП измельчают до однородной массы (фракция 2-7 мм), после чего СКП загружают в экстрактор, куда подают сначала газообразный, а затем жидкий растворитель. В качестве растворителя используют двуокись углерода, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 8050-85. Процесс взаимодействия исходного сырья и двуокиси углерода проводят при температуре 40-60°C и давлении 10-25 МПа. Исходное сырье выдерживают при заданных условиях в течение 1,0-1,5 часов. По истечении времени экстракции прекращается подача двуокиси углерода в экстрактор и сбрасывают давление до атмосферного.
После извлечения продукта из экстрактора на его поверхность методом распыления наносят водную суспензию смеси гуминовых кислот и/или их солей (гуматов) с макро- и микроэлементами из расчета 0,3-20 мас.% наносимой смеси на сухое вещество, перемешивают и высушивают сорбент при температуре 40,0-50°C. В качестве препарата, содержащего гуминовые кислоты и/или их соли с макро- и микроэлементами, используется «Лигногумат», соответствующий требованиям ТУ 2431-007-71452208-05. Водный раствор препарата наносят с помощью ручных или других опрыскивателей. Сорбционные характеристики сорбента определяли по известным методикам (Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Нефтяные сорбенты. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. 268 с.).
Вовлечение в ресурсооборот отходов производства расширит сырьевую базу для получения новых продуктов - сорбентов, а также будет способствовать минимизации негативного антропогенного воздействия и защите окружающей среды.
В процессе обработки СКП двуокисью углерода по указанному способу образуется также мазеобразный продукт зелено-коричневого цвета с ароматическим запахом, который может быть рекомендован для применения в пищевой промышленности, фармакологии и косметологии.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
10 кг СКП измельчают до однородной массы, размером частиц не более 4 мм. Сырье загружают в экстрактор, куда подают двуокись углерода. Условия процесса: температура 60°C и давление 20 МПа. Время экстракции - 1,5 часа, затем давление сбрасывают до атмосферного. Полученный продукт обрабатывают 500 мл водного раствора, приготовленного в соотношении «препарат «Лигногумат» марки BM-NPK - 12%:вода» - 2:1. Полученный сорбент сушат при температуре 40°C до постоянной массы. Выход сорбента составляет 95,0%. Насыпная плотность 34,5 г/100 см3. Водопоглощение составило 1,9 г/г. Сорбционная емкость по нефти (ρ=759 кг/м3) составила 3,62 г/г, маслопоглощение по подсолнечному маслу (ГОСТ Р 52465-2005) - 4,37 г/г.
Пример 2.
10 кг СКП измельчают до однородной массы, размером частиц от 4 до 7 мм. Сырье загружают в экстрактор, в который затем подают двуокись углерода. Условия процесса: температура 45°C и давление 30 МПа. Время экстракции - 1 час. Полученный продукт обрабатывают 500 мл водным раствором, приготовленным в соотношении «препарат «Лигногумат» марки BM-NPK - 12%:вода» - 1:1. Полученный сорбент сушат при температуре 45°C до постоянной массы. Выход сорбента составляет 94,5%. Насыпная плотность составила 28,37 г/100 см3. Водопоглощение составило 2,14 г/г. Сорбционная емкость по нефти (ρ=759 кг/м3) составила 3,03 г/г, маслопоглощение - 3,89 г/г.
Приведенные примеры подтверждают преимущества заявленного способа по сравнению с ближайшим аналогом:
- сорбционная емкость по нефти и нефтепродуктам увеличилась в 1,5-2,0 раза;
- пористость увеличилась на 20-40%.
Нефтесорбент из стержней кукурузного початка обладает способностью к биоразложению под действием аборигенных почвенных или искусственно внесенных микроорганизмов.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности осуществления заявленного способа в промышленных условиях.
Claims (4)
1. Способ получения сорбента, включающий измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья, обработку двуокисью углерода в сверхкритических условиях при температуре 40-60°С и давлении 10-25 МПа в течение 1-1,5 ч с последующим снижением давления до атмосферного, обработку гуминовыми кислотами и/или гуматами в концентрации 0,3-20% на сухое вещество сорбента, перемешивание, сушку при температуре 40-50°С до постоянной массы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов переработки зернового и масличного сырья используют стержни кукурузных початков или плодовую оболочку семян подсолнечника.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы переработки зернового и масличного сырья измельчают до размера частиц 2-7 мм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника гуминовых кислот и/или гуматов используют препарат «Лигногумат».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109328/05A RU2486955C1 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Способ получения сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012109328/05A RU2486955C1 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Способ получения сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2486955C1 true RU2486955C1 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012109328/05A RU2486955C1 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Способ получения сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486955C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750398C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Био-Сорб" | Биоразлагающийся высокоэффективный нефтесорбент на основе производных эфиров целлюлозы |
RU2786721C1 (ru) * | 2021-12-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук" | Способ получения комплексного сорбента |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2212931C1 (ru) * | 2002-11-21 | 2003-09-27 | ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН | Способ получения сорбента на растительной основе |
RU2233199C2 (ru) * | 1999-02-24 | 2004-07-27 | Биджам Байосайенсиз Лимитед | Новый агрополимер, используемый для очистки загрязненной или зараженной воды, содержащей металлы или ионы, и способ получения агрополимера |
RU2240864C1 (ru) * | 2003-12-22 | 2004-11-27 | Кубанский государственный технологический университет | Способ получения сорбента из растительного сырья |
RU2255803C1 (ru) * | 2003-12-30 | 2005-07-10 | Кубанский государственный технологический университет | Способ получения пищевого сорбента из растительного сырья |
US7163737B2 (en) * | 1999-09-17 | 2007-01-16 | De Almeida Jose Represas | Absorbent composition of matter for odoriferouse substances and releaser of diverse active ingredients and articles incorporating same |
US7247377B2 (en) * | 1999-09-17 | 2007-07-24 | Genaro Casas Jassan | Absorbent composition of matter for controlled release of essential oils |
RU2319541C2 (ru) * | 2006-04-07 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Способ получения сорбента |
-
2012
- 2012-03-12 RU RU2012109328/05A patent/RU2486955C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2233199C2 (ru) * | 1999-02-24 | 2004-07-27 | Биджам Байосайенсиз Лимитед | Новый агрополимер, используемый для очистки загрязненной или зараженной воды, содержащей металлы или ионы, и способ получения агрополимера |
US7163737B2 (en) * | 1999-09-17 | 2007-01-16 | De Almeida Jose Represas | Absorbent composition of matter for odoriferouse substances and releaser of diverse active ingredients and articles incorporating same |
US7247377B2 (en) * | 1999-09-17 | 2007-07-24 | Genaro Casas Jassan | Absorbent composition of matter for controlled release of essential oils |
RU2212931C1 (ru) * | 2002-11-21 | 2003-09-27 | ГУ Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН | Способ получения сорбента на растительной основе |
RU2240864C1 (ru) * | 2003-12-22 | 2004-11-27 | Кубанский государственный технологический университет | Способ получения сорбента из растительного сырья |
RU2255803C1 (ru) * | 2003-12-30 | 2005-07-10 | Кубанский государственный технологический университет | Способ получения пищевого сорбента из растительного сырья |
RU2319541C2 (ru) * | 2006-04-07 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Способ получения сорбента |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ОВЧИННИКОВА А.А. Исследование способов модификации свойств полисахаридных сорбентов. Научный ж-л КубГАУ, 2011, No.71. * |
ОВЧИННИКОВА А.А. Исследование способов модификации свойств полисахаридных сорбентов. Научный ж-л КубГАУ, 2011, №71. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750398C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Био-Сорб" | Биоразлагающийся высокоэффективный нефтесорбент на основе производных эфиров целлюлозы |
RU2786721C1 (ru) * | 2021-12-24 | 2022-12-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук" | Способ получения комплексного сорбента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gündüz et al. | Biosorption of malachite green from an aqueous solution using pomegranate peel: equilibrium modelling, kinetic and thermodynamic studies | |
Sartape et al. | Removal of malachite green dye from aqueous solution with adsorption technique using Limonia acidissima (wood apple) shell as low cost adsorbent | |
Nasuha et al. | Rejected tea as a potential low-cost adsorbent for the removal of methylene blue | |
Noreen et al. | Batch and fixed bed adsorption study for the removal of Drimarine Black CL-B dye from aqueous solution using a lignocellulosic waste: a cost affective adsorbent | |
Shakoor et al. | Utilization of Punica granatum peel as an eco-friendly biosorbent for the removal of methylene blue dye from aqueous solution | |
Enenebeaku et al. | Adsorption and equilibrium studies on the removal of methyl red from aqueous solution using white potato peel powder | |
Ashour et al. | Use of agriculture-based waste for basic dye sorption from aqueous solution: kinetics and isotherm studies | |
Lazarotto et al. | Application of araçá fruit husks (Psidium cattleianum) in the preparation of activated carbon with FeCl3 for atrazine herbicide adsorption | |
Aljeboree et al. | Removal of textile dye (methylene blue mb) from aqueous solution by activated carbon as a model (corn-cob source waste of plant): As a model of environmental enhancement | |
Altaher et al. | Investigation of the treatment of colored water using efficient locally available adsorbent | |
Kadir et al. | Simultaneous harvesting and cell disruption of microalgae using ozone bubbles: optimization and characterization study for biodiesel production | |
Garba et al. | Competitive adsorption of dyes onto granular activated carbon | |
RU2562984C1 (ru) | Способ получения активного угля из растительного сырья - соломы крестоцветных масличных культур | |
RU2486955C1 (ru) | Способ получения сорбента | |
El-Wakil et al. | Methylene blue dye removal from aqueous solution using several solid stationary phases prepared from Papyrus plant | |
Ghafar et al. | Chemically modified Moringa oleifera seed husks as low cost adsorbent for removal of copper from aqueous solution | |
Enenebeaku et al. | Removal of crystal violet dye by adsorption onto picrilima nitida stem bark powder: kinetics and isotherm studies | |
TWI531425B (zh) | Biological sludge for the production of biomass fuels | |
Chergui et al. | Biosorption of textile dye red Bemacid ETL using activated charcoal of grape marc (oenological by-product) | |
RU2650978C1 (ru) | Способ получения сорбента из лузги подсолнечника | |
AU2015245265B2 (en) | Waste material process and product | |
Hussain et al. | Role of Pomegranate peels as a activated carbon for removal of pollutants | |
Jacob et al. | Treatment of waste water by activated carbon developed from Borassus aethiopum | |
Sarfraz et al. | Removal of hexavalent chromium ions using micellar modified adsorbent: isothermal and kinetic investigations | |
Oba et al. | Kinetic and thermodynamic adsorption study of formic and acetic acids from aqueous solution by activated carbon derived from moringa oleifera pods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140313 |