RU2710334C2 - Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти - Google Patents
Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710334C2 RU2710334C2 RU2018111853A RU2018111853A RU2710334C2 RU 2710334 C2 RU2710334 C2 RU 2710334C2 RU 2018111853 A RU2018111853 A RU 2018111853A RU 2018111853 A RU2018111853 A RU 2018111853A RU 2710334 C2 RU2710334 C2 RU 2710334C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- oil
- water
- iron oxide
- magnetic
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 abstract description 6
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 abstract description 6
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 6
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 5
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanamine Chemical compound CC(C)CN KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 2
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229940099259 vaseline Drugs 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
- B01J20/0225—Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
- B01J20/0229—Compounds of Fe
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к магнитным сорбентам для очистки различных сред от нефти, масел и других углеводородов. Предложен порошкообразный сорбент, содержащий оксид железа в виде FeOи кокосовый активированный уголь с размером частиц 20-30 мкм. Сорбент получен путём ультразвуковой обработки водной суспензии смеси компонентов. Сорбент содержит компоненты (в мас.%): активированный уголь 80-90; FeO- 10-20. Технический результат заключается в получении сорбента, проявляющего активность в магнитном поле, имеющего высокие сорбционную ёмкость и удельную поверхность. 4 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для очистки воды и сбора нефти и нефтепродуктов за счет адсорбции и использования магнитного поля. Сорбент может применяться для очистки водной поверхности от загрязнений нефтью путем распыления порошка с летательных аппаратов или любым другим способом, а затем, сбора нефти специальными судами с магнитными приспособлениями с последующей регенерацией нефтепродуктов и повторного использования сорбента.
Известны сорбенты из природного растительного сырья, применяемые для очистки промышленных и бытовых вод, очистки водоемов от различных химических загрязнений. Например, для очистки поверхности воды от нефти применяются хлопковые отходы ватного производства (патент SU 1430355, C02F 1/28, 1994), необработанная лузга зерен гречихи (патент RU 2114064, C02F 1/28, 1998). Сорбенты, полученные из семян, кожицы фасоли, семян люцерны, клевера (патенты RU №2110481, C02F 1/28, 1998, RU №2129096, C02F 1/28, 1999), используются для очистки промышленных и бытовых стоков от солей металлов. В качестве сорбента для удаления масел из воды применяется карбонизированная скорлупа грецкого ореха (патент US №3992291, B01D 23/24, 1976). Для очистки поверхности воды от нефти применяются карбонизированная лузга зерен гречихи (патент RU 2031849, C02F 1/28, 1995), активированный уголь из отходов получения ячменя (патент RU 2315712, С01В 31/08, B01J 20/04, 2005). Для очистки воды от масляных загрязнений применяется карбонизированная лузга риса (патенты RU 2036843, C02F 1/28, 1995; RU 2036843, C02F 1/28, 2005). Перечисленные сорбенты имеют низкую сорбционную емкость и ограниченную область применения. Кроме того, сбор нефтепродуктов с использованием данных сорбентов трудоемок и практически ничем не отличается от непосредственного сбора самих нефтепродуктов.
Известен способ очистки воды от органических примесей путем введения ферромагнитного материала с последующей обработкой в магнитном поле, отличающийся тем, что в качестве ферромагнитного материала используют сухой магнетитовый концентрат обогатительных фабрик железорудных ГОКов с размерами частиц 50-70 мкм в количестве 65-70 мас. % (патент SU 1792919).
К недостатку способа относится то, что для очистки, например, морской воды необходимо нефть, морскую воду смешать с 65-70% концентрата и такую суспензию обработать магнитным полем. Это экономически нецелесообразно при больших масштабах загрязнений нефтепродуктами поверхности воды. Кроме того, магнетитовый концентрат не обладает гидрофобными свойствами и плохо смачивается нефтепродуктами. Он не имеет магнитных характеристик, что важно при расчетах взаимодействия электромагнитного поля с суспензией сорбента и нефтепродуктов. Ферромагнитный материал ограничен по составу основных компонентов - оксидов железа и диоксида кремния, т.к. используется один состав.
Очень эффективный сорбент нефтепродуктов органического происхождения - это шерсть, которая своей нефтеемкостью не уступает модифицированным торфам. Всего один килограмм шерстного сорбента способен впитать до 8-ми - 10-ти килограмм нефти. Кроме того, природная упругость дает возможность отжимать из нее большую часть легких нефтепродуктов.
К недостаткам шерстного сорбента относится то, что спустя несколько отжимов он пропитывается битумом, после чего его использование становится невозможным. Также существенными недостатками являются дороговизна шерсти, недостаток ее количества и строгие требования, предъявляемые к условиям хранения (защита от насекомых и грызунов, способность к превращениям биохимического характера и так далее). Все это объясняет тот факт, что перспективным такой сорбент не считается.
Достаточно эффективным природным сорбентом для нефтепродуктов считаются отходы, остающиеся после производства льна.
В настоящее время их в основном утилизируют путем сжигания. Основное сырье для получения такого вида сорбирующего вещества, а также для получения активированного угля - это костра (жесткая часть стебля льна). В год на территории РФ получают около 195 тысяч тонн костры. Однако, необходимо разработать современные технологии получения из нее сорбента.
Хорошо и быстро впитывают нефтепродукты и сырую нефть опилки, однако влагу они впитывают еще лучше. В связи с этим возникает необходимость по окончании их глубокой сушки пропитывать опилки водоотталкивающими средствами (к примеру, жирными кислотами). Получаемое в результате такой пропитки покрытие обладает хорошими гидрофобными свойствами, что весьма важно для любых нефтяных сорбентов, однако, увы, оно весьма недолговечно.
Аналогичная проблема характерна и для торфа, который по своей нефтеемкости значительно превосходит опилки, а верховые торфы моховой группы впитывают нефть даже лучше, чем шерсть.
Описанные выше сорбенты применяются путем их ручного или механического рассева по поверхности разлива, а также рассеиванием над поверхностью с помощью пневмоустройств.
Затем пропитанный нефтепродуктами слой собирают и отправляют либо на компрессионный отжим с помощью центрифуги или фильтр-пресса, либо извлекают нефть с помощью термических методов, заключающихся в отгонка ее летучих фракций нагревом сорбционного слоя в безвоздушном пространстве при температурах 250…300°С.
Компрессионные способы дешевле, но их использования приводит к нарушению структура сорбента, вследствие чего для обеспечения заданной нефтеемкости в последующих применениях необходима большая кратность их регенерации.
Отработанные сорбенты, как правило, вывозятся на специальные свалки, либо формуются в топливные брикеты. Также их можно применять как смолосодержащие добавки в асфальтовых смесях или кровельных материалах. В качестве топлива можно использовать лишь естественные сорбенты органоминерального типа с низким показателем зольности [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://neftok.ru/raznoe/sorbent-dlya-sbora-nefteproduktov.html. (дата обращения: 11.02.2018).
Органические (природные) и органоминеральные сорбенты для нефтепродуктов считаются наиболее перспективными при ликвидации нефтепродуктовых загрязнений. Среди них широкое распространение получили активированные угли на кокосовой основе.
Активированные дробленые угли марки КАУСОРБ (ТУ 2162-210-05795731-2006) изготавливаются из активированной скорлупы кокосовых орехов путем ее дробления с последующим рассевом. Активированные угли на основе кокоса отличаются хорошо развитой микропористой структурой, высокой прочностью, что позволяет проводить многократную регенерацию. КАУСОРБ-212 широко используется для очистки питьевой воды в системах водоподготовки и промышленных стоков в различных производствах, табл. 1.
Наиболее близким техническим решением по достигаемому техническому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ использования порошкообразного магнитного сорбента для сбора нефти, масел и других нефтепродуктов, представляющего собой продукт железорудных горно-обогатительных комбинатов, содержащий ферромагнетики железной руды в виде Fe3O4 и/или Fe2O3 и диоксид кремния SiO2 из той же руды (патент RU 2462303) - прототип.
При этом поверхность сорбента гидрофобизирована реагентом, выбранным из углеводородного раствора изобутиламина или гексиламина, или аминового реагента, использованного при флотационном обогащении железной руды.
Основными недостатками данного способа являются: использование не столь распространенного продукта, который не обладает гидрофобными свойствами и плохо смачивается нефтепродуктами, а именно ферромагнетиков железной руды. Для повышения сродства сорбента к нефтепродуктам его поверхность гидрофобизируют реагентами, которые сами по себе представляют опасность для окружающей среды.
Технической проблемой является улучшение технологических характеристик за счет использования угольного сорбента с большей удельной поверхностью и модификации его поверхности оксидом железа с целью придания ему магнитных свойств (способности взаимодействовать с магнитными полями).
Для решения технической проблемы предлагается порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов, содержащий уголь активированный кокосовый с размером частиц 20-30 мкм в количестве 80-90 мас. % и ферромагнитный оксид железа Fe3O4 в количестве 10-20 мас. %, при этом сорбент получен путем ультразвуковой обработки водной суспензии, содержащей смесь указанных компонентов, с последующей фильтрацией и сушкой целевого продукта.
Технический результат заключается в получении порошкообразного магнитного сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов, проявляющего активность в магнитном поле, с высокими эксплуатационными характеристиками.
Существенным отличием предлагаемого сорбента является тот факт, что он не имеет удельной намагниченности, но взаимодействует с магнитными материалами, а именно притягивается к ним.
Ниже приводятся примеры приготовления и использования сорбента.
Пример 1. Гранулированный уголь активированный кокосовый марки КАУСОРБ-212 измельчают в мельнице для получения частиц 20-30 мкм. 90 г измельченного угля смешивают с 10 г оксида железа (Fe3O4) ГОСТ 4173-66. Оксид железа (II, III), закись-окись железа, железная окалина - неорганическое соединение, двойной оксид металла железа с формулой Fe3O4 или FeO⋅Fe2O3, черные кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат. Полученную смесь заливают 200 мл дистиллированной воды. Полученную суспензию помещают в ультразвуковую мешалку на 30 мин. Для отделения воды смесь фильтруют. Фильтрат помещают в сушильный шкаф на 60 мин. Перед применением смесь подвергают механическому воздействию для придания ей сыпучих свойств.
Таким же образом готовят активированный уголь с 1%, 5%, 8%, 15%, 20%, 25% и 30% оксида железа (Fe3O4), смешивая 99 г угля и 1 г оксида железа, 95 г угля и 5 г оксида железа, 92 г угля и 8 г оксида железа, 85 г угля и 15 г оксида железа, 80 г угля и 20 г оксида железа, 75 г угля и 25 г оксида железа, 70 г угля и 30 г оксида железа, соответственно.
Пример 2. 10 г нефти (например, марки Urals, ГОСТ 9965-76) помещают в стеклянную кювету из размером 30*30 см с 1 л водопроводной воды. После того, как нефть равномерно распределилась на поверхности воды (1 час), над ее поверхностью равномерно вручную распределяют 1 г предлагаемого сорбента. Затем к кювете подносят неодимовый магнит Nd-Fe-B класса N38 формулы Nd2Fe14B размером 50*30 мм, осевой (аксиальной) намагниченности, с силой на отрыв 100,59 кг и весом 456,5 г в полиэтиленовой пленке. Сорбент, пропитанный нефтью, начинает реагировать на магнитное поле, создаваемое магнитом на расстоянии 8-10 см. Магнит с пленкой и примагниченным сорбентом с нефтью аккуратно переносят в следующий полиэтиленовый пакет и взвешивают на весах (исключая вес пленки, сорбента и магнита) и определяют количество извлеченной нефти с водной поверхности, табл. 2.
Анализ результатов, представленных в таблице, свидетельствует, что оптимальные результаты по очистке водной поверхности достигаются при использовании угольного сорбента с содержанием оксида железа в диапазоне 10-20 мас. %. Уменьшение содержания оксида железа в адсорбенте приводит к снижению магнитных свойств и как следствие уменьшается полнота извлечения нефти с поверхности воды. Увеличение содержания оксида железа в сорбенте (более 20 мас. %), несмотря на повышение магнитных свойств, снижает его сорбционную емкость за счет закупорки пор угля оксидом железа и приводит к снижению его сорбционных свойств.
Таким образом, предлагаемый порошкообразный сорбент, хорошо совмещается с нефтью. Может использоваться для удаления компонентов нефти и нефтепродуктов и магнитоуправляемого удаления нефти с поверхности воды. Собранные углеводороды с помощью электромагнита могут отделяться от сорбента на магнитных сепараторах, а сорбент после отжига или десорбции может повторно использоваться для очистки воды от углеводородов.
Пример 3. Сорбент в количестве 1 г рассыпают равномерно сверху над 10 г смеси вазелина с парафином (в отношении 1:1 по массе), находящейся на поверхности водопроводной воды в стеклянной кювете (30*30 см с 1 л водопроводной воды). После того, как смесь вазелина с парафином равномерно распределилась на поверхности воды (1 час), над ее поверхностью равномерно вручную распределяют предлагаемый сорбент. Затем к кювете подносят неодимовый магнит Nd-Fe-B класса N38 формулы Nd2Fe14B размером 50*30 мм, осевой (аксиальной) намагниченности, с силой на отрыв 100,59 кг и весом 456,5 г в полиэтиленовой пленке. Сорбент, пропитанный смесью вазелина с парафином, начинает реагировать на магнитное поле, создаваемое магнитом на расстоянии 8-10 см. Магнит с пленкой, примагниченным сорбентом и смесью вазелина и парафина аккуратно переносят в следующий полиэтиленовый пакет и взвешивают на весах (исключая вес пленки, сорбента и магнита) и определяют количество извлеченной нефти с водной поверхности, табл. 3.
Анализ результатов, представленных в табл. 3, свидетельствует, что оптимальные результаты по очистке водной поверхности достигаются при использовании угольного сорбента с содержанием оксида железа в диапазоне 10-20 мас. %. Уменьшение содержания оксида железа в адсорбенте приводит к потере магнитных свойств и как следствие снижается полнота извлечения смеси вазелина с парафином (в отношении 1:1 по массе) с поверхности воды. Увеличение содержания оксида железа в сорбенте (более 20 мас. %), несмотря на повышение магнитных свойств, снижает его сорбционную емкость за счет закупорки пор угля оксидом железа и приводит к снижению его сорбционных свойств.
Таким образом, предлагаемый порошкообразный сорбент, хорошо совмещается с нефтью и нефтепродуктами, например, смеси вазелина с парафином (в отношении 1:1 по массе). Может использоваться для удаления компонентов нефти и нефтепродуктов и магнитоуправляемого удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Собранные углеводороды с помощью электромагнита могут отделяться от сорбента на магнитных сепараторах, а сорбент после отжига или десорбции может повторно использоваться для очистки воды от углеводородов. В табл. 4 представлены сравнительные результаты по эффективности предлагаемого сорбента при сборе нефти и нефтепродуктов и прототипа.
Claims (1)
- Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов, содержащий уголь активированный кокосовый с размером частиц 20-30 мкм в количестве 80-90 мас.% и ферромагнитный оксид железа Fe3O4 в количестве 10-20 мас.%, при этом сорбент получен путем ультразвуковой обработки водной суспензии, содержащей смесь указанных компонентов, с последующей фильтрацией и сушкой целевого продукта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111853A RU2710334C2 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111853A RU2710334C2 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018111853A3 RU2018111853A3 (ru) | 2019-10-04 |
| RU2018111853A RU2018111853A (ru) | 2019-10-04 |
| RU2710334C2 true RU2710334C2 (ru) | 2019-12-25 |
Family
ID=68205947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111853A RU2710334C2 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710334C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805655C1 (ru) * | 2022-06-15 | 2023-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992291A (en) * | 1975-05-06 | 1976-11-16 | Hydromation Filter Company | Method of filtering oil from liquids |
| RU2459660C2 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Сорбент для удаления нефтехимических загрязнений из жидких сред и способ его получения |
| RU2462303C2 (ru) * | 2010-12-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов |
| RU2490058C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" | Способ получения сорбентов |
| RU2626363C1 (ru) * | 2016-06-21 | 2017-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ получения магнитного композиционного сорбента для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов |
| RU2646084C1 (ru) * | 2016-11-16 | 2018-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов |
-
2018
- 2018-04-02 RU RU2018111853A patent/RU2710334C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992291A (en) * | 1975-05-06 | 1976-11-16 | Hydromation Filter Company | Method of filtering oil from liquids |
| RU2459660C2 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Сорбент для удаления нефтехимических загрязнений из жидких сред и способ его получения |
| RU2462303C2 (ru) * | 2010-12-10 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов |
| RU2490058C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" | Способ получения сорбентов |
| RU2626363C1 (ru) * | 2016-06-21 | 2017-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ получения магнитного композиционного сорбента для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов |
| RU2646084C1 (ru) * | 2016-11-16 | 2018-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Магнитный сорбент для сбора нефти, масел и нефтепродуктов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Со Вин Мьинт. Исследование в области технологии термической переработки скорлупы орехов кокоса республики Мьянма, Диссертация на соискание уч. степ. канд. тех. наук, М., 2017, стр.59. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805655C1 (ru) * | 2022-06-15 | 2023-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018111853A3 (ru) | 2019-10-04 |
| RU2018111853A (ru) | 2019-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Enhanced methylene blue adsorption onto activated reed-derived biochar by tannic acid | |
| Ahmaruzzaman | Role of fly ash in the removal of organic pollutants from wastewater | |
| Nadeem et al. | Sorption of cadmium from aqueous solution by surfactant-modified carbon adsorbents | |
| Dubey et al. | Utility of adsorbents in the purification of drinking water: a review of characterization, efficiency and safety evaluation of various adsorbents | |
| WO2007035672A2 (en) | Removal of oils from solid surfaces and water with a substance having a high humate level | |
| DE69910793T2 (de) | Sorptionsmittel, methode zu seiner herstellung und seine verwendung für die immobilisierung von schwermetallen und phosphaten | |
| Nemchi et al. | Enhancement of Ni2+ removal capacity of activated carbons obtained from Mediterranean Ulva lactuca and Systoceira stricta algal species | |
| RU2050329C1 (ru) | Способ очистки поверхности воды от нефти и гидрофобных жидкостей | |
| RU2710334C2 (ru) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти | |
| Politaeva et al. | Fiber and carbon materials for wastewater purification from petroleum products | |
| KR0138648B1 (ko) | 화산재 반응에 의한 액상 슬러지의 화학적 응고방법 | |
| RU2187459C2 (ru) | Способ адсорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов металлов | |
| RU2805655C1 (ru) | Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти | |
| Kamal et al. | Continuous flow adsorption for phenol removal using environmentally friendly naturally derived bed | |
| Novoselova et al. | Peat-based sorbents for the purification of contaminated environments: A review | |
| US20120048807A1 (en) | Adsorbent Product for the Removal of Hydrocarbon Pollutants, and Method for Removing Hydrocarbon Pollution, In Particular at the Surface of the Water, Using Said Product | |
| AT382326B (de) | Verfahren zur herstellung von sorptionsmitteln auf basis von humaten, insbesondere zu filtrierzwecken | |
| Lakhal et al. | Composite material polystyrene activated carbon for water purification | |
| Duwiejuah et al. | Adsorption of Toxic Metals from Landfill Leachate onto Guinea Fowl Eggshells in the Era of Green Chemistry | |
| RU2219134C1 (ru) | Способ очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений | |
| RU2757811C2 (ru) | Композиционный магнитосорбент для удаления нефти, нефтепродуктов и масел с поверхности воды | |
| WO2000037161A1 (de) | Absorptions- und/oder adsorptionsmittel zur verringerung von schadstoffgehalten in schadstoffbelasteten medien | |
| Malyshkina | Classification of the sorbents capable of removing the petroleum products from Wastewater | |
| Jayarathne et al. | Isotherm study for the biosorption of Cd (II) from aqueous solution by the aquatic weed: ceratophyllum demersum | |
| Ragheb | Removal of Heavy Metals from Wastewater Using Sewage Sludge Ash (SSA) as Adsorbent |