RU2772723C1 - Method for obtaining a sorbent for collecting oil and petroleum products - Google Patents
Method for obtaining a sorbent for collecting oil and petroleum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772723C1 RU2772723C1 RU2021126591A RU2021126591A RU2772723C1 RU 2772723 C1 RU2772723 C1 RU 2772723C1 RU 2021126591 A RU2021126591 A RU 2021126591A RU 2021126591 A RU2021126591 A RU 2021126591A RU 2772723 C1 RU2772723 C1 RU 2772723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- oil
- obtaining
- temperature
- drying
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title abstract 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000004385 Conyza canadensis Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 235000007239 Heracleum sphondylium Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 240000005992 Physalis angulata Species 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 4
- 240000008984 Heracleum sphondylium Species 0.000 description 3
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 3
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N n-heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 210000003165 Abomasum Anatomy 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000125184 Heracleum Species 0.000 description 1
- 235000001202 Heracleum lanatum Nutrition 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N Isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 240000002057 Secale cereale Species 0.000 description 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 1
- 240000005332 Sorbus domestica Species 0.000 description 1
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 description 1
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 1
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для получения сорбирующих материалов для очистки водных, почвенных и твердых поверхностей от нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental protection and is intended for obtaining sorbent materials for cleaning water, soil and solid surfaces from oil and oil products.
Одним из приоритетных направлений деятельности МЧС России является предупреждение и ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов на территории субъектов Российской Федерации. Любой разлив углеводородов приводит к негативному воздействию на окружающую среду, в случае разлива в акватории или рядом с населенными пунктами возможно негативное воздействие на организм человека. Указанные аварии могут приводить к возникновению взрыва или пожара на промышленных объектах и, как следствие, к финансовым потерям компаний и ухудшению их положения на сырьевом рынке.One of the priorities of the EMERCOM of Russia is the prevention and elimination of oil and oil product spills on the territory of the constituent entities of the Russian Federation. Any spill of hydrocarbons leads to a negative impact on the environment, in the event of a spill in the water area or near settlements, a negative impact on the human body is possible. These accidents can lead to an explosion or fire at industrial facilities and, as a result, to financial losses for companies and a deterioration in their position in the commodity market.
Для предотвращения последствий разливов нефти постоянно ведется поиск более удобных, простых и экологически безвредных способов ликвидации ущерба. Одним из способов ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов является применение сорбентов.To prevent the consequences of oil spills, there is a constant search for more convenient, simple and environmentally friendly ways to clean up the damage. One of the ways to eliminate emergency spills of oil and oil products is the use of sorbents.
Известны различные способы получения сорбентов для сбора нефти и нефтепродуктов (RU 2487751, 2013; RU 2343972, 2009; биосорбенты - RU 2656146, 2018; RU 2559554, 2015; RU 2394628, 2010), характеризующиеся сложными технологиями получения сорбентов, а также недостаточно высокими качественными показателями целевых сорбентов.There are various methods for obtaining sorbents for collecting oil and oil products (RU 2487751, 2013; RU 2343972, 2009; biosorbents - RU 2656146, 2018; RU 2559554, 2015; RU 2394628, 2010), characterized by complex technologies for obtaining sorbents, as well as insufficiently high quality indicators of target sorbents.
Известен способ получения углеродного сорбента из стеблей Тростника Южного. Способ включает измельчение, нагрев при 450-500°С в течение 10-15 минут до потери 70% массы, обработку раствором 5% азотной кислоты с целью извлечения из сорбента поверхностных минеральных примесей, промывку в воде и высушивание при 100-150°С до постоянной массы (RU 2567311, 2015). Недостаток указанного способа заключается в сложности технологической схемы получения данного сорбента, приводящей, в частности, к образованию большого количества технологической воды, требующей дополнительной очистки.A known method of obtaining a carbon sorbent from the stems of the Southern reed. The method includes grinding, heating at 450-500°C for 10-15 minutes until the loss of 70% of the mass, treatment with a solution of 5% nitric acid in order to extract surface mineral impurities from the sorbent, washing in water and drying at 100-150°C to constant mass (RU 2567311, 2015). The disadvantage of this method lies in the complexity of the technological scheme for obtaining this sorbent, leading, in particular, to the formation of a large amount of process water that requires additional purification.
Более близким к предложенному способу техническим решением является способ получения углеродного сорбента, описанный в патенте RU2277967, 2015.A technical solution closer to the proposed method is a method for producing a carbon sorbent, described in patent RU2277967, 2015.
При этом качестве сырья используют органические вещества природного происхождения, в том числе, разнообразное растительное сырье, в частности, жом, сахарное сорго, сахарную свеклу, рис, пшеницу, кукурузу, рожь, ячмень, овес, просо, луб, лен и многое другое.In this case, organic substances of natural origin are used as raw materials, including a variety of vegetable raw materials, in particular, beet pulp, sugar sorghum, sugar beets, rice, wheat, corn, rye, barley, oats, millet, bast, flax and much more.
Указанный способ включает предварительную обработку исходного сырья (увлажнение), в частности, обработку кипятком. Данную обработку осуществляют следующим образом. Сырье погружают в кипящую водопроводную воду на 1-30 минут, затем удаляют лишнюю воду. Таким способом на этой стадии удаляют некоторые растворимые в горячей воде компоненты. Предварительную обработку исходного сырья возможно осуществлять, используя летучие реагенты. Так, сырье увлажняют летучими реагентами, например спиртом, ацетоном, н-гептаном, н-пентаном и изопентаном. Данная предварительная обработка приводит к разбуханию и лучшему взаимодействию исходного материала с окислительной средой. Затем проводят нагревание указанного обработанного сырья в окислительной среде, в частности, кислорода, при температуре 80-700°С, предпочтительно 110-300°С, в течение 0,27-24,0 ч, с одновременным пропусканием потока окислительной среды над обработанным сырьем таким образом, что указанное органическое вещество окисляется, а образующиеся при этом влагу и летучие вещества выводят потоком окислительной среды. Затем, полученный при термической обработке продукт, охлаждают до температуры окружающей среды.This method includes pre-treatment of the feedstock (humidification), in particular, treatment with boiling water. This processing is carried out as follows. The raw material is immersed in boiling tap water for 1-30 minutes, then the excess water is removed. In this way, some hot water soluble components are removed at this stage. Pre-treatment of the feedstock can be carried out using volatile reagents. Thus, the raw material is moistened with volatile reagents, such as alcohol, acetone, n-heptane, n-pentane and isopentane. This pre-treatment leads to swelling and better interaction of the starting material with the oxidizing environment. Then, said treated raw material is heated in an oxidizing medium, in particular oxygen, at a temperature of 80-700°C, preferably 110-300°C, for 0.27-24.0 h, while passing the flow of the oxidizing medium over the treated raw material in such a way that said organic matter is oxidized, and the resulting moisture and volatile substances are removed by a stream of an oxidizing medium. Then, the product obtained by heat treatment is cooled to ambient temperature.
Недостатки данного способа заключаются в наличии таких стадий, как контактирование исходного сырья с горячей водой и со спиртом, в длительности и сложности проведения используемой температурной обработки, что приводит, в том числе, к необходимости очистки образующейся технологической воды, к дополнительным энергозатратам. При этом полученные таким способом сорбенты обладают низкими значениями сорбционной емкости. Так, значение сорбционной емкости сорбента на основе древесных стружек, жома и сахарного сорго составляет до 6 мл масла/г.The disadvantages of this method are the presence of such stages as contacting the feedstock with hot water and alcohol, the duration and complexity of the heat treatment used, which leads, among other things, to the need to purify the resulting process water, to additional energy costs. At the same time, the sorbents obtained in this way have low values of sorption capacity. Thus, the value of the sorption capacity of the sorbent based on wood chips, bagasse and sugar sorghum is up to 6 ml oil/g.
Таким образом, известный способ является недостаточно эффективным.Thus, the known method is not effective enough.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в повышении эффективности способа получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов, а именно, в упрощении технологии получения сорбента и улучшении его сорбционных свойств.The technical problem of the present invention is to increase the efficiency of the method for obtaining a sorbent for collecting oil and oil products, namely, to simplify the technology for obtaining a sorbent and improve its sorption properties.
Указанная проблема решается описываемым способом получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов путем измельчения борщевика Сосновского, сушки измельченного сырья при температуре 270-350°С, давлении 1,1-3,5 атм, в течение 2,5-3,0 ч и последующего проведения термической карбонизации продукта сушки на открытом воздухе при температуре 300-600°С, в течение 10-15 мин с получением целевого продукта с размером частиц 0,3-5,0 мм.This problem is solved by the described method for obtaining a sorbent for collecting oil and oil products by grinding Sosnovsky's hogweed, drying the crushed raw materials at a temperature of 270-350 ° C, a pressure of 1.1-3.5 atm, for 2.5-3.0 h and subsequent carrying out thermal carbonization of the drying product in the open air at a temperature of 300-600°C for 10-15 minutes to obtain the target product with a particle size of 0.3-5.0 mm.
Достигаемый технический результат заключается в оптимизации совокупности технологических процессов получения сорбента, обеспечивающей упрощение указанных процессов и повышение сорбционных свойств получаемого сорбента.The achieved technical result consists in optimizing the set of technological processes for obtaining a sorbent, which ensures the simplification of these processes and an increase in the sorption properties of the resulting sorbent.
Описываемый способ осуществляют следующим образом.The described method is carried out as follows.
Авторами изобретения впервые установлена возможность использования токсичного растительного сырья - борщевика Сосновского в качестве сырья для получения эффективного сорбента нефти и нефтепродуктов.The authors of the invention for the first time established the possibility of using toxic vegetable raw materials - Sosnovsky's hogweed as a raw material for obtaining an effective sorbent for oil and oil products.
Указанное растение, при его росте, проникает в естественные экосистемы, практически полностью разрушая их.The specified plant, with its growth, penetrates into natural ecosystems, almost completely destroying them.
Сбор борщевика Сосновского производят как механизированными устройствами, так и вручную, соблюдая правила техники безопасности, так как сок данного растения токсичен и ядовит и при соприкосновении с кожей человека вызывает ожоги вследствие наличия в нем таких органических соединений как кумарины и фуранокумарины.Hogweed Sosnovsky is harvested both by mechanized devices and manually, observing the safety rules, since the juice of this plant is toxic and poisonous and, when in contact with human skin, causes burns due to the presence of organic compounds such as coumarins and furanocoumarins in it.
Собранное сырье сортируют.The collected raw materials are sorted.
После сбора биомассы борщевика Сосновского участки сбора последнего с целью снижения распространения указанного растения и гарантии эффективной борьбы с опасным для человека растением желательно обрабатывать такими химикатами, как, например, Торнадо Экстра, Агрокиллер.After collecting the biomass of Sosnovsky's hogweed, it is desirable to treat the collection areas of the latter with chemicals such as, for example, Tornado Extra, Agrokiller, in order to reduce the spread of this plant and ensure effective control of a plant dangerous to humans.
Собранный борщевик повергают измельчению, предпочтительно, до 1,0-6,0 мм. Затем измельченное сырье сушат при температуре 270-350°С, предпочтительно 300-320°С и давлении 1,1-3,5 атм, преимущественно, 3,0-3,2 атм в течение 2,5-3,0 ч. Продукт сушки имеет размер 0,5-5,0 мм. Далее проводят термическую обработку - карбонизацию продукта сушки в присутствии кислорода на открытом воздухе в металлических емкостях, в течение 10-15 мин, предпочтительно 12 мин. Температура карбонизации составляет 300-600°С, предпочтительно 500-550°С. В результате данного процесса размер частиц обрабатываемого продукта снижается. Целевой сорбент имеет размер частиц 0,3-5,0 мм, предпочтительно 0,3-3,0 мм.The collected cow parsnip is crushed, preferably up to 1.0-6.0 mm. Then the crushed raw material is dried at a temperature of 270-350°C, preferably 300-320°C and a pressure of 1.1-3.5 atm, mainly 3.0-3.2 atm for 2.5-3.0 hours. The drying product has a size of 0.5-5.0 mm. Next, heat treatment is carried out - carbonization of the drying product in the presence of oxygen in the open air in metal containers, for 10-15 minutes, preferably 12 minutes. The carbonization temperature is 300-600°C, preferably 500-550°C. As a result of this process, the particle size of the processed product is reduced. The target sorbent has a particle size of 0.3-5.0 mm, preferably 0.3-3.0 mm.
Указанный сорбент упаковывают в герметичные мешки, в которых производят также хранение и доставку сорбента до места аварии.Said sorbent is packed in hermetic bags, in which the sorbent is also stored and delivered to the accident site.
Полученный вышеописанным способом сорбент применяют для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов как на суше, так и в акватории, а также для очистки технической воды.The sorbent obtained by the above described method is used for liquidation of emergency spills of oil and oil products both on land and in the water area, as well as for industrial water treatment.
Для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов сорбент равномерно распределяют по площади нефтяного пятна или пятна нефтепродуктов. Время активного впитывания загрязнений сорбентом составляет 1,0-1,5 часа. Сорбент с поглощенными нефтью, нефтепродуктами собирают с поверхности любым механическим способом и утилизируют, в частности, путем применения в качестве топлива для ТЭЦ. Для сбора сорбента, впитавшего нефть, нефтепродукты с поверхности воды возможно использовать шламовые насосы, для удаления с суши применимы вакуумные машины. Описываемый сорбент безвреден для окружающей среды.To eliminate spills of oil and oil products, the sorbent is evenly distributed over the area of the oil slick or oil slick. The time of active absorption of contaminants by the sorbent is 1.0-1.5 hours. The sorbent with absorbed oil and oil products is collected from the surface by any mechanical means and disposed of, in particular, by using it as a fuel for thermal power plants. Slurry pumps can be used to collect the sorbent that has absorbed oil and oil products from the surface of the water, and vacuum machines are applicable for removal from land. The described sorbent is harmless to the environment.
Ниже представлены примеры, иллюстрирующие заявленный способ, но не ограничивающие его.Below are examples illustrating the claimed method, but not limiting it.
Для определения качественных характеристик получаемого сорбента (примеры 1-3) в лабораторных условиях проводят тесты на определение сорбционной емкости и плавучести.To determine the qualitative characteristics of the resulting sorbent (examples 1-3) in the laboratory, tests are carried out to determine the sorption capacity and buoyancy.
Тест на сорбционную емкость проводят следующим образом.The sorption capacity test is carried out as follows.
В три стеклянные пробирки одинакового объема, каждая из которых содержит по 300 мг: первая - нефти (плотность 860 кг/м3), вторая -машинного масла (плотность 850 кг/м3), третья - дизельного топлива (плотность 840 кг/м3), добавляют полученный описываемым способом сорбент порциями по 3-5 мг до полного поглощения последним углеводородов. Под сорбционной емкостью понимают количество вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы.In three glass test tubes of the same volume, each of which contains 300 mg: the first - oil (density 860 kg / m 3 ), the second - engine oil (density 850 kg / m 3), the third - diesel fuel (density 840 kg / m 3 ), add the sorbent obtained by the described method in portions of 3-5 mg until the hydrocarbons are completely absorbed by the latter. Under the sorption capacity understand the amount of substance that can absorb the sorbent per unit of its mass.
Тест на плавучесть проводят следующим образом.The buoyancy test is carried out as follows.
Три стеклянные пробирки заполняют водой (1000 кг/м3). На поверхность воды первой пробирки наливают слой нефти (плотность 860 кг/м3), на поверхность воды второй пробирки - слой машинного масла (плотность 850 кг/м3), на поверхность воды третьей пробирки - дизельное топливо (плотность 840 кг/м3). Затем в эти пробирки добавляют полученный описываемым способом сорбент до полного впитывания последним углеводородов. Через определенные промежутки времени (5 минут, 2 часа, день, 3 дня, неделя, месяц) определяют количество осевшего на дно пробирки сорбента и количество оставшегося сорбента на поверхности углеводорода от его исходного количества (в процентах). Под плавучестью понимают отношение массы плавающего на поверхности сорбента к массе исходного сорбента. Для получения значения плавучести, выраженного в процентах, значение, являющееся результатом отношения масс, умножают на 100.Three glass tubes are filled with water (1000 kg/m 3 ). A layer of oil (density 860 kg/m 3 ) is poured onto the water surface of the first test tube, a layer of machine oil (density 850 kg/m 3 ) is poured onto the water surface of the second test tube, diesel fuel (density 840 kg/m 3 ) is poured onto the water surface of the third test tube. ). Then, the sorbent obtained by the described method is added to these test tubes until the hydrocarbons are completely absorbed by the latter. At certain intervals (5 minutes, 2 hours, a day, 3 days, a week, a month), the amount of the sorbent settled on the bottom of the test tube and the amount of the remaining sorbent on the hydrocarbon surface from its initial amount (in percent) are determined. Buoyancy is understood as the ratio of the weight of the sorbent floating on the surface to the weight of the initial sorbent. To obtain a buoyancy value expressed as a percentage, the value resulting from the mass ratio is multiplied by 100.
Пример 1.Example 1
Борщевик Сосновского повергают измельчению до размера частиц 4,0-6,0 мм. Измельченное сырье сушат при температуре 270°С, давлении 1,1 атм, в течение 3,0 ч. Размер частиц сырья после сушки составляет 3,0-5,0 мм.Hogweed Sosnovsky is crushed to a particle size of 4.0-6.0 mm. The crushed raw material is dried at a temperature of 270°C, a pressure of 1.1 atm, for 3.0 hours. The particle size of the raw material after drying is 3.0-5.0 mm.
Затем проводят термическую обработку - карбонизацию продукта сушки в присутствии кислорода на открытом воздухе в металлических емкостях, в течение 10 минут. Температура карбонизации составляет 300°С. В результате данного процесса размер частиц обрабатываемого продукта снижается. Целевой сорбент имеет размер частиц 0,3-4,0 мм. Сорбционная емкость в испытаниях с нефтью составляет 17,7 г/г (сорбционная емкость сорбента составляет 17,7 г нефти на 1 г сорбента), плавучесть 92% спустя 2 часа. Сорбционная емкость в опытах с машинным маслом составляет 13,5 г/г, плавучесть 88% по истечении 2 часов. Сорбционная емкость при исследовании с дизельным топливом составляет 8,6 г/г, плавучесть 85% по прошествии 2 часов.Then heat treatment is carried out - carbonization of the drying product in the presence of oxygen in the open air in metal containers for 10 minutes. The carbonization temperature is 300°C. As a result of this process, the particle size of the processed product is reduced. The target sorbent has a particle size of 0.3-4.0 mm. The sorption capacity in tests with oil is 17.7 g/g (the sorption capacity of the sorbent is 17.7 g of oil per 1 g of sorbent), buoyancy is 92% after 2 hours. Sorption capacity in experiments with machine oil is 13.5 g/g, buoyancy 88% after 2 hours. Sorption capacity when tested with diesel fuel is 8.6 g/g, buoyancy 85% after 2 hours.
Пример 2Example 2
Борщевик Сосновского повергают измельчению до размера частиц 1,0-5,0 мм. Измельченное сырье сушат при температуре 350°С, давлении 3 атм, в течение 3,0 ч. Размер частиц сырья после сушки составляет 0,5-4,5 мм.Hogweed Sosnovsky is crushed to a particle size of 1.0-5.0 mm. The crushed raw material is dried at a temperature of 350°C, a pressure of 3 atm, for 3.0 hours. The particle size of the raw material after drying is 0.5-4.5 mm.
Затем проводят термическую обработку - карбонизацию продукта сушки в присутствии кислорода на открытом воздухе в металлических емкостях, в течение 15 мин. Температура карбонизации составляет 550°С. В результате данного процесса размер частиц обрабатываемого продукта снижается. Целевой сорбент имеет размер частиц 0,3-4,0 мм.Then heat treatment is carried out - carbonization of the drying product in the presence of oxygen in the open air in metal containers for 15 minutes. The carbonization temperature is 550°C. As a result of this process, the particle size of the processed product is reduced. The target sorbent has a particle size of 0.3-4.0 mm.
Сорбционная емкость в испытаниях с нефтью составляет 18,0 г/г, плавучесть 93% спустя 2 часа. Сорбционная емкость в опытах с машинным маслом составляет 13,9 г/г, плавучесть 90% по истечении 2 часов. Сорбционная емкость при исследовании с дизельным топливом составляет 8,8 г/г, плавучесть 87% по прошествии 2 часов.Sorption capacity in tests with oil is 18.0 g/g, buoyancy 93% after 2 hours. Sorption capacity in experiments with engine oil is 13.9 g/g, buoyancy 90% after 2 hours. Sorption capacity when tested with diesel fuel is 8.8 g/g, buoyancy 87% after 2 hours.
Пример 3.Example 3
Борщевик Сосновского повергают измельчению до размера частиц 1,0-6,0 мм. Измельченное сырье сушат при температуре 310°С, давлении 3,2 атм, в течение 2,5 ч. Размер частиц сырья после сушки составляет 0,5-4 мм.Sosnovsky's hogweed is crushed to a particle size of 1.0-6.0 mm. The crushed raw material is dried at a temperature of 310°C, a pressure of 3.2 atm, for 2.5 hours. The particle size of the raw material after drying is 0.5-4 mm.
Затем проводят термическую обработку - карбонизацию продукта сушки в присутствии кислорода на открытом воздухе в металлических емкостях, в течение 12 мин. Температура карбонизации составляет 600°С. В результате данного процесса размер частиц обрабатываемого продукта снижается. Целевой сорбент имеет размер частиц 0,3-3,0 мм.Then heat treatment is carried out - carbonization of the drying product in the presence of oxygen in the open air in metal containers for 12 minutes. The carbonization temperature is 600°C. As a result of this process, the particle size of the processed product is reduced. The target sorbent has a particle size of 0.3-3.0 mm.
Сорбционная емкость в испытаниях с нефтью составляет 18,3 г/г, плавучесть 95% спустя 2 часа. Сорбционная емкость в опытах с машинным маслом составляет 14,2 г/г, плавучесть 93% по истечении 2 часов. Сорбционная емкость при исследовании с дизельным топливом составляет 9,4 г/г, плавучесть 90% по прошествии 2 часов.Sorption capacity in tests with oil is 18.3 g/g, buoyancy 95% after 2 hours. Sorption capacity in experiments with machine oil is 14.2 g/g, buoyancy 93% after 2 hours. Sorption capacity when tested with diesel fuel is 9.4 g/g, buoyancy 90% after 2 hours.
Таким образом, из приведенных примеров 1-3 следует, что полученный сорбент, при высокой степени плавучести, обладает большей сорбционной емкостью, в среднем, более чем на 50% отн., по сравнению с сорбентом, полученным известным способом.Thus, from the above examples 1-3 it follows that the obtained sorbent, with a high degree of buoyancy, has a greater sorption capacity, on average, more than 50% Rel., compared with the sorbent obtained by a known method.
В таблице представлены сравнительные данные по таким параметрам, как «сорбционная емкость» и «плавучесть» сорбента, получаемого описываемым способом и известных аналогов - органического сорбента -Peat Sorb, изготовленного на основе натурального торфяного мха и органического сорбента - Сорбент МОХ, получаемого из верхового слаборазложившегося сфагнового мохового торфа.The table presents comparative data on such parameters as "sorption capacity" and "buoyancy" of the sorbent obtained by the described method and known analogues - organic sorbent - Peat Sorb, made on the basis of natural peat moss and organic sorbent - MOX sorbent, obtained from slightly decomposed sphagnum moss peat.
Из представленных данных следует, что сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов, получаемый предложенным способом (пример 3) является более эффективным, чем известные аналоги. Так, при более высоких показателях по плавучести, сорбционная емкость данного сорбента по сравнению с известными аналогами выше, в среднем, более чем на 50% отн.From the presented data it follows that the sorbent for collecting oil and oil products obtained by the proposed method (example 3) is more effective than known analogues. Thus, at higher buoyancy rates, the sorption capacity of this sorbent compared to known analogues is higher, on average, by more than 50% rel.
Полученный описываемым способом сорбент безвреден для окружающей среды, после эксплуатации утилизируется без выброса токсичных веществ в атмосферу.The sorbent obtained by the described method is harmless to the environment, after operation it is disposed of without the release of toxic substances into the atmosphere.
Таким образом, описываемый способ обеспечивает упрощение технологической схемы его проведения и повышение сорбционных свойств получаемого сорбента.Thus, the described method provides a simplification of the technological scheme of its implementation and an increase in the sorption properties of the resulting sorbent.
Кроме того, проведение описываемого способа приводит к снижению катастрофически быстрого распространения борщевика на территории РФ.In addition, carrying out the described method leads to a decrease in the catastrophically rapid spread of hogweed in the territory of the Russian Federation.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772723C1 true RU2772723C1 (en) | 2022-05-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817978C1 (en) * | 2023-05-16 | 2024-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФТЕХ" (ООО "ЛАЙФТЕХ") | Sorbent for removal of radionuclides from natural and waste water and method of its production |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007883A1 (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Sphagnum A/S | Sorbents comprising sphagnum |
| RU2277967C2 (en) * | 2001-07-17 | 2006-06-20 | Зи-Вей ЛИАНГ | Method of oxidative thermochemical drying for modification of hydrophilic-hydrophobic properties of the natural organic substances |
| RU2656146C1 (en) * | 2017-10-20 | 2018-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Biosorbent for purification of water from hydrocarbon pollution and method of its production |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007883A1 (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Sphagnum A/S | Sorbents comprising sphagnum |
| RU2277967C2 (en) * | 2001-07-17 | 2006-06-20 | Зи-Вей ЛИАНГ | Method of oxidative thermochemical drying for modification of hydrophilic-hydrophobic properties of the natural organic substances |
| RU2656146C1 (en) * | 2017-10-20 | 2018-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Biosorbent for purification of water from hydrocarbon pollution and method of its production |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Стародубцева А. А. и др. СОРБЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА РАСТИТЕЛЬНОЙ ОСНОВЕ, Материалы всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), апрель 2021, т.1, с.230-234. Возняковский А. П. и др. БИОМАССА БОРЩЕВИКА CОСНОВСКОГО КАК СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 2D УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР, Химия растительного сырья, 2020, No.3, с.83-92. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817978C1 (en) * | 2023-05-16 | 2024-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФТЕХ" (ООО "ЛАЙФТЕХ") | Sorbent for removal of radionuclides from natural and waste water and method of its production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Araújo et al. | Elucidation of mechanism involved in adsorption of Pb (II) onto lobeira fruit (Solanum lycocarpum) using Langmuir, Freundlich and Temkin isotherms | |
| US7544635B2 (en) | Process for changing hydrophilic/hydrophobic characteristics | |
| AU2001275621A1 (en) | Oxidative thermochemical drying process for changing hydrophilic/hydrophobic characteristics of natural organic substances | |
| Osasona et al. | Activated carbon from spent brewery barley husks for cadmium ion adsorption from aqueous solution | |
| Chung et al. | Partially acetylated sugarcane bagasse for wicking oil from contaminated wetlands | |
| WO2020097430A1 (en) | Oil remediation composition, process for producing said oil remediation composition, and process for remediating oil spills | |
| Grayburn et al. | Harvesting, oil extraction, and conversion of local filamentous algae growing in wastewater into biodiesel | |
| Said et al. | Investigation of hydrochar derived from male oil palm flower: characteristics and application for dye removal | |
| Pinheiro Nascimento et al. | Steam explosion: hydrothermal pretreatment in the production of an adsorbent material using coconut husk | |
| RU2772723C1 (en) | Method for obtaining a sorbent for collecting oil and petroleum products | |
| Fadhil et al. | Adsorption of indigo carmen dye by using corn leaves as natural adsorbent material | |
| RU2277967C2 (en) | Method of oxidative thermochemical drying for modification of hydrophilic-hydrophobic properties of the natural organic substances | |
| Raut et al. | A review on activated carbon preparation from natural and eco-friendly raw materials | |
| El-Wakil et al. | Adsorption of methylene blue and rhodamine B from aqueous solutions using dry or carbonized water hyacinth plant | |
| Ajmal et al. | The use of testa of groundnut shell (Arachis hypogea) for the adsorption of Ni (II) from the aqueous system | |
| Rosmi et al. | Adsorption of cadmium from aqueous solution by biomass: comparison of solid pineapple waste, sugarcane bagasse and activated carbon | |
| Oyegoke et al. | State of agro-wastes management in Nigeria: Status, Implications, and way Forward | |
| Ashur et al. | Removal of Eosin Stain from Aqueous Solution by Rice Husk | |
| Odiyo et al. | Physico-chemical and surface characterisation of a renewable low-cost biosorbent for the uptake of heavy metal ions from aqueous solution | |
| Ciolkosz et al. | Raw, torrefied, and alkaline-treated biomass as a sorbent for lead in water | |
| RU2771026C1 (en) | Method for obtaining a sorbent for collecting oil and petroleum products | |
| Maxwell et al. | Kinetic, isotherm and thermodynamics studies of the adsorption of crude oil from surface water using esterified rice husk and saw dust | |
| RU2787093C1 (en) | Method for cleaning the surface of water from oil pollution (options) | |
| RU2615526C1 (en) | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof | |
| Udawatta et al. | Calcium ion adsorption of Leucaena leucocephala wood biochar activated with coconut vinegar |