WO2009005411A2 - Sorbent producing method and a device for carrying out said method - Google Patents

Sorbent producing method and a device for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2009005411A2
WO2009005411A2 PCT/RU2008/000521 RU2008000521W WO2009005411A2 WO 2009005411 A2 WO2009005411 A2 WO 2009005411A2 RU 2008000521 W RU2008000521 W RU 2008000521W WO 2009005411 A2 WO2009005411 A2 WO 2009005411A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
working chamber
drying
zone
particles
organosilicon compound
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000521
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2009005411A3 (en
Inventor
Oleg Nikolaevich Krukovsky
Oleg Mikhailovich Flisyuk
Original Assignee
Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'areteech Solutions - Geoecologia'
Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'intechproject'
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'areteech Solutions - Geoecologia', Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'intechproject' filed Critical Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'areteech Solutions - Geoecologia'
Publication of WO2009005411A2 publication Critical patent/WO2009005411A2/en
Publication of WO2009005411A3 publication Critical patent/WO2009005411A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204Inorganic carriers, supports or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3257Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3289Coatings involving more than one layer of same or different nature

Definitions

  • the invention relates to methods for producing sorbents based on mineral carriers and can be used to purify water from emulsified and dissolved oil products, as well as from accidental spills of oil products on water, soil and solid surfaces, as well as to a device for implementing this method.
  • water containing oil and oil products is purified by mechanical, physicochemical, chemical and biological methods, which, depending on the degree of water pollution, are included in the complex scheme of treatment facilities.
  • microporous sorbents plays an important role.
  • the sorbents of this type the most promising, in view of their availability and simplicity of manufacturing technology, are natural inorganic materials modified with organic compounds.
  • a hydrophobic adsorbent for collecting oil from the surface of water based on expanded perlite modified with sodium methylsiliconate and the sodium salt of adipic acid.
  • the adsorbent is prepared as follows: 98.9 g of expanded perlite of the Aragat deposit with a bulk density of 100 kg / m 3 is treated with 170 g of an aqueous solution containing 1.0 g of sodium methylsiliconate and 0.1 g of sodium adipate. The removal of solvent (water) is carried out by drying at 25O 0 C.
  • the oil absorption capacity and water absorption of the adsorbent are equal, respectively, to 920 and May 9. [Copyright certificate Ns 1193947].
  • the main disadvantages of the adsorbents made by the methods mentioned above are that they only retain floating and emulsified oil, and water-soluble oil products are not extracted from water.
  • a known method of producing a hydrophobic adsorbent for removing petroleum products from aqueous media consisting in the fact that the expanded perlite is modified with polymethylhydridesiloxane with a volume ratio of W: T (0.3-0.6): 1 before applying 30-50% of the modifier by weight of perlite, and heat treatment is carried out at 320-380 0 C for 0.3-0.5 hours
  • the perlite thus treated is thoroughly mixed and placed in a drying oven, where it is thermally oxidized in air at 320-380 0 C for 0.3-0.5 hours, then the adsorbent is unloaded and cooled. The resulting modified perlite is ready for use.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the disadvantage of this method is the separation of the process at the stage of applying an aqueous solution of an organosilicon compound (water repellent) to the surface of the carrier particles and drying, which are carried out in different devices.
  • an organosilicon compound water repellent
  • This method allows to obtain on the surface of the carrier only a single layer film of an organosilicon compound (water repellent), which gives insufficient strength to the obtained sorbent particles.
  • the use of high temperature in the drying process at 320-380 0 C leads to high energy consumption.
  • organosilicon compound water repellent
  • This method includes a large number of loading and unloading operations, which dramatically increases the processing time of the material and leads to its loss.
  • Mechanical mixing of the carrier and the water repellent allows you to get on the surface of the carrier only a single layer film of an organosilicon compound (water repellent), which gives insufficient strength to the obtained particles of the sorbent.
  • the disadvantage of this method is the high energy intensity, duration and technological complexity of the sorbent manufacturing process, the low degree of penetration of organosilicon compounds into the pores of the granules of the expanded medium.
  • the technical task of the present invention is the creation of such a method and device for its implementation, which would make it possible to obtain a multilayer film of a hydrophobizing agent on the surface of the carrier particles and ensure uniformity of drying of the obtained sorbent particles from all sides, which would make it possible to obtain a sorbent with high hydrophobic and sorption properties, and reduce energy consumption and the duration of the sorbent manufacturing process.
  • the proposed method for producing the sorbent includes feeding into the application zone in the working chamber particles of a carrier, which is used as expanded perlite and / or expanded vermiculite, and an organosilicon compound in the form of an aqueous solution (water repellent) together with compressed air providing spraying of said organosilicon compound, supplying a heated air stream to the working chamber to create a gushing layer in the working chambers by said heated air stream in zones of application and drying, applying to the surface of carrier particles of said silicon compound by reaction with an organosilicon compound in atomized spouted bed in a zone of application and drying of the carrier particles coated with a layer of the organosilicon compound spouted bed in the processing chamber in the drying zone.
  • the heated air stream has a temperature of 30-60 0 C, and the residence time of the carrier with the silicon-organic compound in the flowing layer is 3-10 minutes, and in the drying zone the heated air stream has a temperature of 60-150 0 C, and the drying time of the carrier particles is 3-10 minutes, while the velocity of the heated air in the application and drying zones is 0.2-0.8 m / s.
  • a device for producing a sorbent contains a working chamber, consisting of a deposition zone and a drying zone, a hopper for loading into the working chamber in the zone of applying carrier particles, a first supply line for supplying an organosilicon compound in the form of an aqueous solution to the working chamber in the deposition zone, a second a supply line for supplying compressed air to the working chamber in the application zone, at least one nozzle connected to the specified first and second supply lines and spraying organosilicon connection in the working chamber in the application zone, the third supply line, designed to supply heated air to the working chamber, providing a flowing layer in the application and drying zones.
  • the working chamber is made gutter-shaped and is located horizontally. In the bottom of the working chamber, you can make holes that will play the role of many air nozzles.
  • each carrier particle moves in an organized and cyclical manner and repeatedly enters the spray zone of the water repellent .
  • the applied solution of the water repellent is absorbed into the pores of the carrier particles. This absorption process is accelerated.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) b due to the temperature difference between the outer and inner layers of the particle (thermal diffusion), i.e. the degree of penetration of the organosilicon compound into the pores of the carrier granules increases, which leads to an increase in the hydrophobic and sorption properties of the obtained sorbent.
  • the water-repellent solution is dried on carrier particles at an average temperature in the flowing layer of 30-60 0 C, i.e. a layer of water repellent is applied and then it is dried before applying the next layer and, thus, a multilayer coating is formed on the surface of the carrier particle.
  • This method allows to obtain on the surface of each particle a more uniform and thicker coating of water repellent, protecting it from mechanical destruction, i.e. This method allows to increase the mechanical strength of the obtained sorbent particles.
  • carrier particles which are used as perlite and / or vermiculite, 1-6 mm in size, which have a low density and a large surface, rise at high speed upward in the core of a heated fountain and then
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) scatter on the sides and slide down the inclined surface of the gutter down to the lower part of the fountain, and then are again picked up by the fountain jet.
  • FIG. 1 depicts a technological scheme for producing a sorbent
  • FIG. 2 shows a diagram of a working chamber.
  • the technological scheme for producing the sorbent includes a working chamber 1, which consists of an application zone 2 and a drying zone 3, a hopper 4 for loading carrier particles into the working chamber 1 in the application zone 2, a supply line 5 to the application zone 2 of the organosilicon compound in the form of an aqueous solution, which includes a pump 6 for feeding a solution of an organosilicon compound (water repellent) from a container 7 to pneumatic nozzles 8, a supply line 9 to a zone 2 of applying a working chamber 1 of compressed air flow, which includes a compressor 10 for supplying compressed zduha to pneumatic nozzles 8, line 11 to feed the zones 2 and 3 of the processing chamber 1 of the heated air, which consists of a heater 12 and fan 13, discharge device 14 of the finished product from the processing chamber 1 in the hopper unloader 15 by a fan 16 pneumatic.
  • the air from the working chamber 1 is dry cleaned in a direct-flow cyclone 17 and the exhaust fan 18 is released into the atmosphere.
  • the working chamber 1 is made in the form of a gas distribution grill, with the help of which a gushing layer is created in the chamber 1.
  • the working chamber 1 is made gutter-shaped.
  • the separation into application zone 2 and drying zone 3 can be conditional, i.e. the first zone is due to the presence of nozzles 8 at the beginning of the chamber 1. Division into zones can also be done by installing a partition between the zones.
  • the method is as follows.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Particles of the carrier, which can be used as expanded perlite, expanded vermiculite or a mixture of expanded perlite and vermiculite with a particle size of 1-6 mm, are loaded into the hopper 4 of the feeder and fed through the device for loading particles of the carrier, made in the form of a screw, into zone 2 of application a working chamber 1 of continuous operation.
  • an aqueous solution of an organosilicon compound is supplied via line 5 (alkyl silicates, for example, sodium methyl silicate, sodium ethyl silicate, potassium methyl silicate, etc. can be used as an organosilicon compound (hydrophobizing agent) and compressed air through line 9 with a compressor 10.
  • alkyl silicates for example, sodium methyl silicate, sodium ethyl silicate, potassium methyl silicate, etc.
  • the supply of water-repellent and compressed air to the application zone 2 through nozzles 8 ensures that the water-repellent is sprayed in zone 2.
  • Heated air is supplied to the working chamber 1 through line 11 through the openings in the bottom 19 of the working chamber 1, which creates a gushing layer consisting of carrier particles and water-repellent particles.
  • each layer of a hydrophobizing agent deposited on a carrier is dried due to its contact with a heated gas, which makes it possible to obtain a more uniform and thicker coating of a hydrophobizing agent on the surface of each carrier particle, which protects the particle from mechanical destruction, t. e. giving the particle strength.
  • the average temperature in zone 2 of the working chamber 1 is 30-60 0 C and the residence time of the particles is 3-10 minutes.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) flowing layer having an average temperature of 60-150 0 C, and the residence time of particles in the drying zone is 3-10 minutes
  • the speed of the heated gas in zones 2 and 3 of the working chamber 1 is 0.2-0.8 m / s.
  • the finished product from the drying zone 3 through the discharge device 14 is discharged from the working chamber 1 into the hopper-unloader 15 by means of a fan 16 pneumatic conveying.
  • the air from the working chamber 1 is dry cleaned in a direct-flow cyclone 17 and the exhaust fan 18 is released into the atmosphere.
  • Particles of the carrier itself which include expanded perlite, expanded vermiculite, or a mixture of expanded perlite and vermiculite, are very fragile and are easily destroyed during transportation, dosing and storage. The same thing happens with particles processed by known methods, i.e. with sorbent particles. Destruction of sorbent particles leads to the formation of a large amount of dust, which affects the environmental safety of working with sorbents and environmental pollution. Therefore, an increase in the mechanical strength of the particles of the finished sorbent is of fundamental importance.
  • sodium ethyl silicate As an organosilicon compound, sodium ethyl silicate (GKZh 11) is used, which is diluted with water so that the mass fraction of the basic substance is 4% and this solution is applied to perlite particles having a size of 3-5 mm in a continuous working chamber 1.
  • the ingredients are taken in the proportion of 1 kg of solution per 1 kg of perlite, the average temperature in the flowing layer in zone 2 of applying the hydrophobizing solution to the carrier particles and drying the particles is 4O 0 C, the residence time of the particles in zone 2 was 5 minutes, and the heated gas velocity was 0.35 m / s. In zone 3 of the drying, the average temperature in the flowing layer was 8O 0 C, and the velocity of the heated gas was 0.35 m / s (sample 1).
  • a sorbent based on perlite was obtained by applying a hydrophobizing solution, which was used sodium ethyl silicate (GKZh 11), with mechanical stirring at a temperature of 2O 0 C and subsequent drying in an oven at a temperature of 8O 0 C (sample 2). Then a 3-5 mm fraction was sieved and the obtained samples were compared by strength between each other and with the initial perlite carrier (sample 3) according to the standard method GOCT16188-70 “Copper, Methods for determining the abrasion strength” of determining the abrasion resistance. The samples were rotated in the drum for 3 minutes. at a speed of 85 rpm and then the fraction of the undisturbed initial fraction was determined. The results are shown in table 1.
  • sodium ethyl silicate As an organosilicon compound, sodium ethyl silicate (GKZh 11) is used, which is diluted with water so that the mass fraction of the basic substance is 3% and this solution is applied to vermiculite particles with a size of 2-6 mm in a continuous chamber 1 with a flowing layer ,
  • the working chamber 1 is made gutter-shaped and is located horizontally.
  • the ingredients are taken in the proportion: 1 kg of solution per 1 kg of vermiculite, the average temperature in the flowing layer in the zone 2 of applying the solution and drying the particles is 4O 0 C, the residence time was 5 minutes, and the speed of the heated gas was 0.5 m / s.
  • the average temperature in the flowing layer was 8O 0 C, and the velocity of the heated gas was 0.5 m / s (sample 1).
  • sorbent based on vermiculite was obtained by applying a hydrophobizing agent solution, which was used sodium ethyl silicate (GKZh 11), with mechanical stirring at a temperature of 2O 0 C and subsequent drying in an oven at a temperature of 8O 0 C (sample 2). Then a 3-5 mm fraction was sieved and the obtained samples were compared in strength between each other and with the original vermiculite support (sample 3) according to the standard method GOCT16188-70 “Copper, Methods for determining the abrasion strength” for determining the abrasion resistance. In this case, the samples were rotated in the drum for 3 minutes. at a speed of 85 rpm and then the fraction of the undisturbed initial fraction was determined. The results are shown in table. 2.
  • a more uniform and a thicker coating consisting of at least two layers of a hydrophobizing agent protecting the obtained sorbent particles from mechanical destruction, i.e.
  • This method allows to increase the mechanical strength of the obtained sorbent particles.

Abstract

The invention relates to methods for producing sorbents on mineral carriers which can be used for removing emulsified and dissolved petroleum products from water and for eliminating accidental petroleum product spills from water, ground and solid surfaces, and to a device for carrying out said method. The inventive sorbent producing method consists in supplying the particles of a carrier, in the form of an expanded perlite and/ or expanded vermiculite, and an organosilicon compound, in the form of an aqueous solution (oil-wetting agent), with compressed air for pulverising said organosilicon compound, to the drying area of a working chamber, in supplying a hot air stream to the working chamber to form, by said hot air stream, a spouted bed in the deposition and drying areas of the working chamber, in applying at least two layers of the organosilicon compound to the surface of the carrier particles by the interaction thereof with the organosilicon compound pulverised in the spouted bed in the deposition area and in drying the carrier particles provided with the applied organosilicon compound layer in the spouted bed of the working chamber drying area. A device for producing sorbents is also disclosed.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО METHOD FOR PRODUCING SORBENT AND DEVICE FOR ITS
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯIMPLEMENTATION
Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе минеральных носителей и может быть использовано для очистки воды от эмульгированных и растворенных нефтепродуктов, а также от аварийных разливов нефтепродуктов на воде, почве и твердых поверхностях, а так же к устройству для осуществления данного способа.The invention relates to methods for producing sorbents based on mineral carriers and can be used to purify water from emulsified and dissolved oil products, as well as from accidental spills of oil products on water, soil and solid surfaces, as well as to a device for implementing this method.
Нефть и продукты ее переработки, попадая в воду, могут локализоваться на ее поверхности в виде сплошных пленок, диспергироваться, образуя эмульсии типа "вода в нефти" и "нефть в воде", и частично растворяться. Как правило, воды, содержащие нефть и нефтепродукты, очищают механическими, физико-химическими, химическими и биологическими способами, которые в зависимости от степени загрязнения вод включают в комплексную схему очистных сооружений.Oil and products of its processing, falling into water, can be localized on its surface in the form of continuous films, disperse, forming emulsions such as "water in oil" and "oil in water", and partially dissolve. As a rule, water containing oil and oil products is purified by mechanical, physicochemical, chemical and biological methods, which, depending on the degree of water pollution, are included in the complex scheme of treatment facilities.
Среди наиболее эффективных способов очистки нефтесодержащих вод, обеспечивающих конечное содержание нефтепродуктов в воде практически на уровне предельно допустимых концентраций (ПДК), важная роль принадлежит адсорбции на микропористых сорбентах. В ряду сорбентов такого типа наиболее перспективными, ввиду их доступности и простоты технологии изготовления, являются природные неорганические материалы, модифицированные органическими соединениями.Among the most effective methods of purification of oily waters, ensuring the final content of oil products in water practically at the level of maximum permissible concentrations (MPC), adsorption on microporous sorbents plays an important role. Among the sorbents of this type, the most promising, in view of their availability and simplicity of manufacturing technology, are natural inorganic materials modified with organic compounds.
Известно, что для очистки вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, используют вспученный перлит, обработанный смесью растворов полиорганосиликонатов натрия в следующем соотношении, мае: метилсиликонат натрия 40-60, этилсиликонат натрия 10-40, фенилсиликонат натрия 5-30. Об эффективности используемого адсорбента судят поIt is known that for the purification of waters contaminated with oil and oil products, expanded perlite is used, treated with a mixture of sodium polyorganosiliconate solutions in the following ratio, May: sodium methylsiliconate 40-60, sodium ethylsiliconate 10-40, sodium phenylsiliconate 5-30. The effectiveness of the adsorbent used is judged by
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) нефтепоmотительной емкости и водопоглощению за 24 ч, которые равны соответственно 760-780 и 42-45 мае. [Авторское свидетельство СССР Ns 472109].SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) oil recovery capacity and water absorption in 24 hours, which are respectively 760-780 and 42-45 May. [USSR Copyright Certificate Ns 472109].
Известен гидрофобный адсорбент для сбора нефти с поверхности воды на основе вспученного перлита, модифицированного метилсиликонатом натрия и натриевой солью адипиновой кислоты. Адсорбент готовят следующим образом: 98,9 г вспученного перлита Арагацкого месторождения с объемно- насыпной массой 100 кг/м3 обрабатывают 170 г водного раствора, содержащего 1 ,0 г метилсиликоната натрия и 0,1 г адипината натрия. Удаление растворителя (воды) осуществляют высушиванием при 25O0C.A hydrophobic adsorbent is known for collecting oil from the surface of water based on expanded perlite modified with sodium methylsiliconate and the sodium salt of adipic acid. The adsorbent is prepared as follows: 98.9 g of expanded perlite of the Aragat deposit with a bulk density of 100 kg / m 3 is treated with 170 g of an aqueous solution containing 1.0 g of sodium methylsiliconate and 0.1 g of sodium adipate. The removal of solvent (water) is carried out by drying at 25O 0 C.
Нефтепоглотительная емкость и водопоглощение адсорбента равны, соответственно, 920 и 9 мае. [Авторское свидетельство Ns 1193947].The oil absorption capacity and water absorption of the adsorbent are equal, respectively, to 920 and May 9. [Copyright certificate Ns 1193947].
Основными недостатками адсорбентов, изготовленных по способам, указанным выше является то, что они удерживают только плавающую на поверхности и эмульгированную нефть, а водорастворимые нефтепродукты не извлекаются из воды.The main disadvantages of the adsorbents made by the methods mentioned above are that they only retain floating and emulsified oil, and water-soluble oil products are not extracted from water.
Известен способ получения гидрофобного адсорбента для удаления нефтепродуктов из водных сред, состоящий в том, что вспученный перлит модифицируют полиметилгидридсилоксаном при объемном соотношении Ж:T (0,3-0,6): 1 до нанесения 30-50% модификатора от массы перлита, и термообработку ведут при 320-3800C в течение 0,3-0,5 ч.A known method of producing a hydrophobic adsorbent for removing petroleum products from aqueous media, consisting in the fact that the expanded perlite is modified with polymethylhydridesiloxane with a volume ratio of W: T (0.3-0.6): 1 before applying 30-50% of the modifier by weight of perlite, and heat treatment is carried out at 320-380 0 C for 0.3-0.5 hours
Обработанный таким образом перлит тщательно перемешивают и помещают в сушильный шкаф, где подвергают термоокислению в воздушной среде при 320-3800C в течение 0,3-0,5 ч, затем адсорбент выгружают и охлаждают. Полученный модифицированный перлит готов к употреблению.The perlite thus treated is thoroughly mixed and placed in a drying oven, where it is thermally oxidized in air at 320-380 0 C for 0.3-0.5 hours, then the adsorbent is unloaded and cooled. The resulting modified perlite is ready for use.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Недостатком этого способа является разделение процесса на стадии нанесения водного раствора кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) на поверхность частиц носителя и сушки, которые проводят в разных аппаратах. Для обработки в двух аппаратах необходимо дважды произвести загрузку в аппараты и выгрузку из них частиц, что приводит к разрушению частиц носителя покрытых гидрофобизатором и готового сорбента. Этот способ позволяет получить на поверхности носителя только однослойную пленку кремнийорганического соединения (гидрофобизатора), которая придает недостаточную прочность полученным частицам сорбента. Кроме того, применение высокой температуры в процессе сушки при 320-3800C приводит к большим энергозатратам.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The disadvantage of this method is the separation of the process at the stage of applying an aqueous solution of an organosilicon compound (water repellent) to the surface of the carrier particles and drying, which are carried out in different devices. For processing in two apparatuses, it is necessary to load and unload particles from the apparatuses twice, which leads to the destruction of carrier particles coated with a water repellent and the finished sorbent. This method allows to obtain on the surface of the carrier only a single layer film of an organosilicon compound (water repellent), which gives insufficient strength to the obtained sorbent particles. In addition, the use of high temperature in the drying process at 320-380 0 C leads to high energy consumption.
Известен так же, способ получения сорбента для нефти, нефтепродуктов и жидких углеводородов, включающий нанесение кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) на гранулы вспученного перлита и/или вермикулита (носителя) путем их механического перемешивания и сушку, в котором качестве кремнийорганического соединения используют октилтриэтоксисилан, процесс нанесения которого осуществляют путем перемешивания гранул вспученного перлита и/или вермикулита в водно- спиртовом растворе октилтриэтоксисилана до гидролитической поликонденсации последнего с образованием на всей поверхности пор гранул гидролитически устойчивой кремнийорганической пленки с последующей сушкой сорбента в потоке теплого воздуха или естественным путем. (Патент на изобретение Р.Ф. Ns 2255804, MПK:B01J20/32, опубл.10.07.05.) - прототип.Also known is a method of producing a sorbent for oil, oil products and liquid hydrocarbons, comprising applying an organosilicon compound (water repellent) to expanded perlite and / or vermiculite granules by means of mechanical stirring and drying, in which octyltriethoxysilane is used as an organosilicon compound, the application process which is carried out by mixing the granules of expanded perlite and / or vermiculite in a water-alcohol solution of octyltriethoxysilane to hydrolytic polycon ensatsii latter to form on the entire surface of the granule pores hydrolytically stable silicone film sorbent followed by drying in a stream of warm air or by natural means. (Patent for the invention of R.F. Ns 2255804, MPK: B01J20 / 32, publ. 10.07.05.) - prototype.
Этот способ включает большое количество операций загрузки и разгрузки, что резко увеличивает продолжительность обработки материала и приводит к его потерям. Механическое смешивание носителя и гидрофобизатора позволяет получить на поверхности носителя только однослойную пленку кремнийорганического соединения (гидрофобизатора), которая придает недостаточную прочность полученным частицам сорбента.This method includes a large number of loading and unloading operations, which dramatically increases the processing time of the material and leads to its loss. Mechanical mixing of the carrier and the water repellent allows you to get on the surface of the carrier only a single layer film of an organosilicon compound (water repellent), which gives insufficient strength to the obtained particles of the sorbent.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Данный способ не позволяет обеспечить однородную сушку частиц сорбента со всех сторон, так как сушка частиц происходит, когда они находятся в статическом состоянии. Такой способ сушки может привести к комкообразованию частиц полученного сорбента.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) This method does not allow for uniform drying of the sorbent particles from all sides, since the drying of the particles occurs when they are in a static state. This drying method can lead to clumping of particles of the obtained sorbent.
Таким образом, недостатком данного способа является большая энергоемкость, длительность и технологическая сложность процесса изготовления сорбента, низкая степень проникновения кремнийорганического соединения в поры гранул вспученного носителя.Thus, the disadvantage of this method is the high energy intensity, duration and technological complexity of the sorbent manufacturing process, the low degree of penetration of organosilicon compounds into the pores of the granules of the expanded medium.
Технической задачей настоящего изобретения является создание такого способа и устройства для его осуществления, которые позволили бы получить на поверхности частиц носителя многослойную пленку гидрофобизатора и обеспечить однородность сушки полученных частиц сорбента со всех сторон, что позволит получить сорбент, обладающий высокими гидрофобными и сорбционными свойствами, уменьшить энергозатраты и длительность процесса изготовления сорбента.The technical task of the present invention is the creation of such a method and device for its implementation, which would make it possible to obtain a multilayer film of a hydrophobizing agent on the surface of the carrier particles and ensure uniformity of drying of the obtained sorbent particles from all sides, which would make it possible to obtain a sorbent with high hydrophobic and sorption properties, and reduce energy consumption and the duration of the sorbent manufacturing process.
Поставленная задача решена за счет того, что предлагаемый способ получения сорбента, включает подачу в зону нанесения в рабочей камере частиц носителя, в качестве которого используют вспученный перлит и/или вспученный вермикулит, и кремнийорганического соединения в виде водного раствора (гидрофобизатора) вместе со сжатым воздухом, обеспечивающим распыление указанного кремнийорганического соединения, подачу в рабочую камеру потока нагретого воздуха для создания указанным потоком нагретого воздуха фонтанирующего слоя в рабочей камере в зонах нанесения и сушки, нанесение на поверхность частиц носителя указанного кремнийорганического соединения посредством взаимодействия с распыленным кремнийорганическим соединением в фонтанирующем слое в зоне нанесения и сушку частиц носителя с нанесенным слоем кремнийорганического соединения в фонтанирующем слое в рабочей камере в зоне сушки.The problem is solved due to the fact that the proposed method for producing the sorbent includes feeding into the application zone in the working chamber particles of a carrier, which is used as expanded perlite and / or expanded vermiculite, and an organosilicon compound in the form of an aqueous solution (water repellent) together with compressed air providing spraying of said organosilicon compound, supplying a heated air stream to the working chamber to create a gushing layer in the working chambers by said heated air stream in zones of application and drying, applying to the surface of carrier particles of said silicon compound by reaction with an organosilicon compound in atomized spouted bed in a zone of application and drying of the carrier particles coated with a layer of the organosilicon compound spouted bed in the processing chamber in the drying zone.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Согласно изобретению в рабочей камере в зоне нанесения на поверхность носителя наносят, по меньшей мере, два слоя гидрофобизатора.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) According to the invention, in the working chamber in the application zone, at least two layers of water repellent are applied to the surface of the carrier.
В рабочей камере в зоне нанесения поток нагретого воздуха имеет температуру 30-600C, и время пребывания носителя с кремнийорrаническим соединением в фонтанирующем слое составляет 3-10 мин., а в зоне сушки поток нагретого воздуха имеет температуру 60-1500C, и время сушки частиц носителя составляет 3-10 мин., при этом скорость нагретого воздуха в зонах нанесения и сушки составляет 0,2-0,8 м/с.In the working chamber in the application zone, the heated air stream has a temperature of 30-60 0 C, and the residence time of the carrier with the silicon-organic compound in the flowing layer is 3-10 minutes, and in the drying zone the heated air stream has a temperature of 60-150 0 C, and the drying time of the carrier particles is 3-10 minutes, while the velocity of the heated air in the application and drying zones is 0.2-0.8 m / s.
Устройство для получения сорбента, содержит рабочую камеру, состоящую из зоны нанесения и зоны сушки, бункер для загрузки в рабочую камеру в зону нанесения частиц носителя, первую линию подачи, предназначенную для подачи кремнийорганического соединения в виде водного раствора в рабочую камеру в зону нанесения, вторую линию подачи, предназначенную для подачи сжатого воздуха в рабочую камеру в зону нанесения, по меньшей мере одну форсунку, соединенную с указанными первой и второй линиями подачи и обеспечивающую распыление кремнийорганического соединения в рабочей камере в зоне нанесения, третью линию подачи, предназначенную для подачи в рабочую камеру потока нагретого воздуха, обеспечивающего создание фонтанирующего слоя в зонах нанесения и сушки. Рабочая камера выполнена желобообразной и расположена горизонтально. В дне рабочей камеры можно выполнить отверстия, которые будут играть роль множества воздушных сопел.A device for producing a sorbent, contains a working chamber, consisting of a deposition zone and a drying zone, a hopper for loading into the working chamber in the zone of applying carrier particles, a first supply line for supplying an organosilicon compound in the form of an aqueous solution to the working chamber in the deposition zone, a second a supply line for supplying compressed air to the working chamber in the application zone, at least one nozzle connected to the specified first and second supply lines and spraying organosilicon connection in the working chamber in the application zone, the third supply line, designed to supply heated air to the working chamber, providing a flowing layer in the application and drying zones. The working chamber is made gutter-shaped and is located horizontally. In the bottom of the working chamber, you can make holes that will play the role of many air nozzles.
За счет подачи в зону нанесения в рабочей камере воздуха нагретого от 30 до 6O0C и за счет пребывания частиц носителя с гидрофобизатором в зоне нанесения от 3 до 10 минут в фонтанирующем слое каждая частица носителя движется организованно и циклически и многократно попадает в зону распыла гидрофобизатора. Нанесенный раствор гидрофобизатора впитывается внутрь пор частиц носителя. Этот процесс впитывания ускоренDue to the supply of heated air from 30 to 6O 0 C to the application zone in the working chamber and due to the presence of carrier particles with water repellent in the application zone for 3 to 10 minutes in the flowing layer, each carrier particle moves in an organized and cyclical manner and repeatedly enters the spray zone of the water repellent . The applied solution of the water repellent is absorbed into the pores of the carrier particles. This absorption process is accelerated.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) б за счет разности температур между внешним и внутренним слоями частицы (термодиффузия), т.е. увеличивается степень проникновения кремнийорганического соединения в поры гранул носителя, что приводит к повышению гидрофобных и сорбционных свойств полученного сорбента. Одновременно происходит сушка раствора гидрофобизатора на частицах носителя при средней температуре в фонтанирующем слое 30-600C, т.е. наносится слой гидрофобизатора и затем он подсушивается перед нанесением следующего слоя и, таким образом, на поверхности частицы носителя образуется многослойное покрытие. Данный способ позволяет получить на поверхности каждой частицы более равномерное и более толстое покрытие гидрофобизатора, защищающее ее от механического разрушения, т.е. данный способ позволяет увеличить механическую прочность полученных частиц сорбента.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) b due to the temperature difference between the outer and inner layers of the particle (thermal diffusion), i.e. the degree of penetration of the organosilicon compound into the pores of the carrier granules increases, which leads to an increase in the hydrophobic and sorption properties of the obtained sorbent. At the same time, the water-repellent solution is dried on carrier particles at an average temperature in the flowing layer of 30-60 0 C, i.e. a layer of water repellent is applied and then it is dried before applying the next layer and, thus, a multilayer coating is formed on the surface of the carrier particle. This method allows to obtain on the surface of each particle a more uniform and thicker coating of water repellent, protecting it from mechanical destruction, i.e. This method allows to increase the mechanical strength of the obtained sorbent particles.
Проведение процессов с определенными параметрами температур и скоростей нагретого воздуха, нанесение на поверхность частиц носителя водного раствора кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) и их сушки в одной рабочей камере непрерывного действия с фонтанирующим слоем, создаваемым потоком нагретого воздуха, обеспечивает уменьшение потерь сорбента некондиционной фракции за счет сокращения длительности и технологической сложности проведения процессов нанесения кремнийорганического соединения на частицы носителя и их сушки и исключения перегрузочных операций в процессе. Так как процесс сушки происходит при постоянном перемешивании частиц, исключается комкообразование и обеспечивается равномерная сушка частиц со всех сторон.Carrying out processes with certain parameters of temperatures and velocities of heated air, applying an aqueous solution of an organosilicon compound (water repellent) to the surface of the carrier particles and drying them in one continuous working chamber with a flowing layer created by a stream of heated air, reduces the loss of sorbent of substandard fraction by reducing the duration and technological complexity of the processes of applying an organosilicon compound to carrier particles and their drying and and exclusions of transhipment operations in the process. Since the drying process occurs with constant mixing of particles, clumping is eliminated and uniform drying of particles from all sides is ensured.
Благодаря выполнению рабочей камеры в виде желоба частицы носителя, в качестве которых используют перлит и/или вермикулит размером 1-6 мм, которые имеют маленькую плотность и большую поверхность, с высокой скоростью поднимаются вверх в ядре нагретого фонтана и затемDue to the design of the working chamber in the form of a trough, carrier particles, which are used as perlite and / or vermiculite, 1-6 mm in size, which have a low density and a large surface, rise at high speed upward in the core of a heated fountain and then
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) рассыпаются по сторонам и соскальзывают по наклонной поверхности желоба вниз в нижнюю часть фонтана, а затем снова подхватываются струей фонтана.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) scatter on the sides and slide down the inclined surface of the gutter down to the lower part of the fountain, and then are again picked up by the fountain jet.
Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена технологическая схема получения сорбента; на фиг. 2 изображена схема рабочей камеры.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 depicts a technological scheme for producing a sorbent; in FIG. 2 shows a diagram of a working chamber.
Технологическая схема получения сорбента включает рабочую камеру 1 , которая состоит из зоны 2 нанесения и зоны 3 сушки, бункер 4 для загрузки частиц носителя в рабочую камеру 1 в зону 2 нанесения, линию 5 подачи в зону 2 нанесения кремнийорганического соединения в виде водного раствора, которая включает насос 6 для подачи раствора кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) из емкости 7 на пневматические форсунки 8, линию подачи 9 в зону 2 нанесения рабочей камеры 1 потока сжатого воздуха, которая включает компрессор 10 для подачи сжатого воздуха на пневматические форсунки 8, линию 11 для подачи в зоны 2 и 3 рабочей камеры 1 нагретого воздуха, которая состоит из калорифера 12 и вентилятора 13, устройство 14 выгрузки готового продукта из рабочей камеры 1 в бункер-разгружатель 15 посредством вентилятора 16 пневмотранспорта. Воздух из рабочей камеры 1 проходит сухую очистку в прямоточном циклоне 17 и дымососом 18 выбрасывается в атмосферу. ДноThe technological scheme for producing the sorbent includes a working chamber 1, which consists of an application zone 2 and a drying zone 3, a hopper 4 for loading carrier particles into the working chamber 1 in the application zone 2, a supply line 5 to the application zone 2 of the organosilicon compound in the form of an aqueous solution, which includes a pump 6 for feeding a solution of an organosilicon compound (water repellent) from a container 7 to pneumatic nozzles 8, a supply line 9 to a zone 2 of applying a working chamber 1 of compressed air flow, which includes a compressor 10 for supplying compressed zduha to pneumatic nozzles 8, line 11 to feed the zones 2 and 3 of the processing chamber 1 of the heated air, which consists of a heater 12 and fan 13, discharge device 14 of the finished product from the processing chamber 1 in the hopper unloader 15 by a fan 16 pneumatic. The air from the working chamber 1 is dry cleaned in a direct-flow cyclone 17 and the exhaust fan 18 is released into the atmosphere. Bottom
19 рабочей камеры 1 выполнено в виде газораспределительной решетки, с помощью которой в камере 1 создается фонтанирующий слой. Рабочая камера 1 выполнена желобообразной. Разделение на зону 2 нанесения и зону 3 сушки может быть условное, т.е. первая зона обусловлена наличием форсунок 8 в начале камеры 1. Разделение на зоны может быть также произведено посредством установки перегородки между зонами.19 of the working chamber 1 is made in the form of a gas distribution grill, with the help of which a gushing layer is created in the chamber 1. The working chamber 1 is made gutter-shaped. The separation into application zone 2 and drying zone 3 can be conditional, i.e. the first zone is due to the presence of nozzles 8 at the beginning of the chamber 1. Division into zones can also be done by installing a partition between the zones.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Частицы носителя, в качестве которого могут использовать вспученный перлит, вспученный вермикулит или смесь вспученных перлита и вермикулита с размером частиц 1-6 мм, загружают в бункер 4 питателя и подают посредством устройства загрузки частиц носителя, выполненного в виде шнека, в зону 2 нанесения в рабочую камеру 1 непрерывного действия.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Particles of the carrier, which can be used as expanded perlite, expanded vermiculite or a mixture of expanded perlite and vermiculite with a particle size of 1-6 mm, are loaded into the hopper 4 of the feeder and fed through the device for loading particles of the carrier, made in the form of a screw, into zone 2 of application a working chamber 1 of continuous operation.
В зону 2 рабочей камеры 1 через форсунки 8 из бункера 7 с помощью насосаIn zone 2 of the working chamber 1 through nozzles 8 from the hopper 7 using a pump
6 по линии 5 подают водный раствор кремнийорганического соединения (в качестве кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) могут быть использованы алкилсиликанаты, например, метилсиликанат натрия, этилсиликанат натрия, метилсиликанат калия и др.) и по линии 9 с помощью компрессора 10 сжатый воздух. Подача гидрофобизатора и сжатого воздуха в зону 2 нанесения через форсунки 8 обеспечивает распыление гидрофобизатора в зоне 2. В рабочую камеру 1 по линии 11 через отверстия в дне 19 рабочей камеры 1 подают нагретый воздух, обеспечивающий создание фонтанирующего слоя, состоящего из частиц носителя и гидрофобизатора. В фонтанирующем слое частицы носителя поднимаются вверх, затем рассыпаются по сторонам и соскальзывают по наклонной поверхности камеры 1 вниз в нижнюю часть фонтана и затем снова поднимаются вверх, т.е. каждая частица многократно попадает в зону распыла гидрофобизатора. Так как этот процесс осуществляют в нагретом фонтанирующем слое, происходит подсушка каждого нанесенного на носитель слоя гидрофобизатора за счет его контакта с нагретым газом, что позволяет получить на поверхности каждой частицы носителя более равномерное и более толстое покрытие гидрофобизатора, защищающее частицу от механического разрушения, т.е. придающее частице прочность.6, an aqueous solution of an organosilicon compound is supplied via line 5 (alkyl silicates, for example, sodium methyl silicate, sodium ethyl silicate, potassium methyl silicate, etc. can be used as an organosilicon compound (hydrophobizing agent) and compressed air through line 9 with a compressor 10. The supply of water-repellent and compressed air to the application zone 2 through nozzles 8 ensures that the water-repellent is sprayed in zone 2. Heated air is supplied to the working chamber 1 through line 11 through the openings in the bottom 19 of the working chamber 1, which creates a gushing layer consisting of carrier particles and water-repellent particles. In the gushing layer, the carrier particles rise up, then scatter on the sides and slide down the inclined surface of the chamber 1 into the lower part of the fountain and then rise up again, i.e. each particle repeatedly enters the spray zone of the water repellent. Since this process is carried out in a heated gushing layer, each layer of a hydrophobizing agent deposited on a carrier is dried due to its contact with a heated gas, which makes it possible to obtain a more uniform and thicker coating of a hydrophobizing agent on the surface of each carrier particle, which protects the particle from mechanical destruction, t. e. giving the particle strength.
Средняя температура в зоне 2 рабочей камере 1 составляет 30-600C и время пребывания частиц 3-10 мин.The average temperature in zone 2 of the working chamber 1 is 30-60 0 C and the residence time of the particles is 3-10 minutes.
Частицы с нанесенным на их поверхность гидрофобизатором затем попадают в зону 3 сушки рабочей камеры 1 , в которой осуществляют окончательную сушку полученных частиц сорбента в потоке нагретогоParticles with a water-repellent deposited on their surface then fall into the drying zone 3 of the working chamber 1, in which the resulting sorbent particles are finally dried in a heated stream
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) фонтанирующего слоя, имеющего среднюю температуру 60-1500C, и время пребывания частиц в зоне сушки составляет 3-10 мин. Скорость нагретого газа в зонах 2 и 3 рабочей камеры 1 составляет 0,2-0,8 м/сек. Готовый продукт из зоны 3 сушки через устройство выгрузки 14 выгружают из рабочей камеры 1 в бункер-разгружатель 15 посредством вентилятора 16 пневмотранспорта. Воздух из рабочей камеры 1 проходит сухую очистку в прямоточном циклоне 17 и дымососом 18 выбрасывается в атмосферу.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) flowing layer having an average temperature of 60-150 0 C, and the residence time of particles in the drying zone is 3-10 minutes The speed of the heated gas in zones 2 and 3 of the working chamber 1 is 0.2-0.8 m / s. The finished product from the drying zone 3 through the discharge device 14 is discharged from the working chamber 1 into the hopper-unloader 15 by means of a fan 16 pneumatic conveying. The air from the working chamber 1 is dry cleaned in a direct-flow cyclone 17 and the exhaust fan 18 is released into the atmosphere.
Нанесение на поверхность частиц носителя водного раствора кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) и сушку проводят в одной рабочей камере 1 непрерывного действия. Вследствие этого исключаются ручные или механизированные процессы транспортирования из одной камеры в другую, и уменьшается возможность механического разрушения частиц. Частицы с высокой скоростью поднимаются вверх в ядре фонтана, а затем рассыпаются по сторонам и соскальзывают по наклонной поверхности желоба вниз, в нижнюю часть фонтана. Тем самым обеспечивается устойчивое и организованное перемешивание частиц в слое, что исключает слипание частиц, т.е. происходит равномерная сушка каждой частицы со всех сторон.The application of an aqueous solution of an organosilicon compound (water repellent) to the surface of the carrier particles and drying is carried out in one continuous working chamber 1. As a result, manual or mechanized transportation processes from one chamber to another are eliminated, and the possibility of mechanical destruction of particles is reduced. Particles rise at high speed upward in the core of the fountain, and then scatter along the sides and slide down the inclined surface of the gutter to the bottom of the fountain. This ensures a stable and organized mixing of particles in the layer, which eliminates the adhesion of particles, i.e. uniform drying of each particle occurs on all sides.
Частицы самого носителя, в качестве которого используют вспученный перлит, вспученный вермикулит или смесь вспученных перлита и вермикулита, являются очень хрупкими и легко разрушаются при транспортировании, дозировании и хранении. То же происходит и с обработанными известными способами частицами, т.е. с частицами сорбента. Разрушение частиц сорбента приводит к образованию большого количества пыли, что ухудшает экологическую безопасность работающих с сорбентами и загрязнение окружающей среды. Поэтому увеличение механической прочности частиц готового сорбента имеет принципиальное значение.Particles of the carrier itself, which include expanded perlite, expanded vermiculite, or a mixture of expanded perlite and vermiculite, are very fragile and are easily destroyed during transportation, dosing and storage. The same thing happens with particles processed by known methods, i.e. with sorbent particles. Destruction of sorbent particles leads to the formation of a large amount of dust, which affects the environmental safety of working with sorbents and environmental pollution. Therefore, an increase in the mechanical strength of the particles of the finished sorbent is of fundamental importance.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таким образом, при неоднократном покрытии частицы гидрофобизатором образуется более равномерное покрытие, придающее частицам прочность, сокращается время проведения процессов нанесения водного раствора кремнийорганического соединения (гидрофобизатора) на частицы носителя и их сушки, а так же исключаются перегрузочные операции в процессе.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Thus, with repeated coating of a particle with a hydrophobizing agent, a more uniform coating is formed, which gives the particles strength, the time for applying an aqueous solution of an organosilicon compound (hydrophobizing agent) to the carrier particles and their drying is reduced, and overload operations in the process are also excluded.
Пример 1Example 1
В качестве кремнийорганического соединения используют гидрофобизатор этилсиликанат натрия (ГКЖ 11), который разводится водой таким образом, чтобы массовая доля основного вещества составила 4% и этот раствор наносят на частицы перлита, имеющие размер 3-5 мм, в рабочей камере 1 непрерывного действия. Ингридиенты берут в пропорции 1 кг раствора на 1 кг перлита, средняя температура в фонтанирующем слое в зоне 2 нанесения раствора гидрофобизатора на частицы носителя и подсушки частиц составляет 4O0C, время пребывания частиц в зоне 2 составило 5 мин., а скорость нагретого газа - 0,35 м/с. В зоне 3 сушки средняя температура в фонтанирующем слое составила 8O0C, а скорость нагретого газа - 0,35 м/с (образец 1).As an organosilicon compound, sodium ethyl silicate (GKZh 11) is used, which is diluted with water so that the mass fraction of the basic substance is 4% and this solution is applied to perlite particles having a size of 3-5 mm in a continuous working chamber 1. The ingredients are taken in the proportion of 1 kg of solution per 1 kg of perlite, the average temperature in the flowing layer in zone 2 of applying the hydrophobizing solution to the carrier particles and drying the particles is 4O 0 C, the residence time of the particles in zone 2 was 5 minutes, and the heated gas velocity was 0.35 m / s. In zone 3 of the drying, the average temperature in the flowing layer was 8O 0 C, and the velocity of the heated gas was 0.35 m / s (sample 1).
Другой образец сорбента на основе перлита был получен нанесением раствора гидрофобизатора, в качестве которого использован этилсиликанат натрия (ГКЖ 11), при механическом перемешивании при температуре 2O0C и с последующей сушкой в сушильном шкафу при температуре 8O0C (образец 2). Затем отсевали фракцию 3-5 мм и полученные образцы сравнивали по прочности между собой и с исходным носителем-перлитом (образец 3) по стандартной методике ГOCT16188-70 «Copбeнты, Методы определения прочности при иcтиpaнии» определения прочности на истирание. При этом образцы вращались в барабане в течение 3 мин. со скоростью 85 об/мин и затем определялась доля неразрушенной исходной фракции. Результаты приведены в табл.1.Another sample of a sorbent based on perlite was obtained by applying a hydrophobizing solution, which was used sodium ethyl silicate (GKZh 11), with mechanical stirring at a temperature of 2O 0 C and subsequent drying in an oven at a temperature of 8O 0 C (sample 2). Then a 3-5 mm fraction was sieved and the obtained samples were compared by strength between each other and with the initial perlite carrier (sample 3) according to the standard method GOCT16188-70 “Copper, Methods for determining the abrasion strength” of determining the abrasion resistance. The samples were rotated in the drum for 3 minutes. at a speed of 85 rpm and then the fraction of the undisturbed initial fraction was determined. The results are shown in table 1.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 21SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 21
11eleven
Табл. 1Tab. one
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
Пример 2Example 2
В качестве кремнийорганического соединения используют гидрофобизатор этилсиликанат натрия (ГКЖ 11), который разводят водой таким образом, чтобы массовая доля основного вещества составила 3% и этот раствор наносят на частицы вермикулита с размером 2-6 мм, в рабочей камере 1 непрерывного действия с фонтанирующим слоем, Рабочая камера 1 выполнена желобообразной и расположена горизонтально. Ингридиенты берут в пропорции: 1 кг раствора на 1 кг вермикулита, средняя температура в фонтанирующем слое в зоне 2 нанесения раствора и подсушки частиц составляет 4O0C, время пребывания составило 5 мин, а скорость нагретого газа - 0,5 м/с.As an organosilicon compound, sodium ethyl silicate (GKZh 11) is used, which is diluted with water so that the mass fraction of the basic substance is 3% and this solution is applied to vermiculite particles with a size of 2-6 mm in a continuous chamber 1 with a flowing layer , The working chamber 1 is made gutter-shaped and is located horizontally. The ingredients are taken in the proportion: 1 kg of solution per 1 kg of vermiculite, the average temperature in the flowing layer in the zone 2 of applying the solution and drying the particles is 4O 0 C, the residence time was 5 minutes, and the speed of the heated gas was 0.5 m / s.
В зоне 3 сушки средняя температура в фонтанирующем слое составила 8O0C, а скорость нагретого газа - 0,5 м/с (образец 1).In zone 3 of the drying, the average temperature in the flowing layer was 8O 0 C, and the velocity of the heated gas was 0.5 m / s (sample 1).
Другой образец сорбента на основе вермикулита был получен нанесением раствора гидрофобизатора, в качестве которого использован этилсиликанат натрия (ГКЖ 11), при механическом перемешивании при температуре 2O0C и с последующей сушкой в сушильном шкафу при температуре 8O0C (образец 2). Затем отсевали фракцию 3-5 мм и полученные образцы сравнивали по прочности между собой и с исходным носителем-вермикулитом (образец 3) по стандартной методике ГOCT16188-70 «Copбeнты, Методы определения прочности при иcтиpaнии» определения прочности на истирание. При этом образцы вращали в барабане в течение 3 мин. со скоростью 85 об/мин и затем определяли долю неразрушенной исходной фракции. Результаты приведены в табл. 2.Another sample of sorbent based on vermiculite was obtained by applying a hydrophobizing agent solution, which was used sodium ethyl silicate (GKZh 11), with mechanical stirring at a temperature of 2O 0 C and subsequent drying in an oven at a temperature of 8O 0 C (sample 2). Then a 3-5 mm fraction was sieved and the obtained samples were compared in strength between each other and with the original vermiculite support (sample 3) according to the standard method GOCT16188-70 “Copper, Methods for determining the abrasion strength” for determining the abrasion resistance. In this case, the samples were rotated in the drum for 3 minutes. at a speed of 85 rpm and then the fraction of the undisturbed initial fraction was determined. The results are shown in table. 2.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 08 000521SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 08 000521
1212
Табл. 2Tab. 2
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001
Из таблиц 1 и 2 видно, что нанесение гидрофобизатора на поверхность частиц перлита и вермикулита приводит к различной степени упрочнения - образцы 1 и 2.From tables 1 and 2 it is seen that the application of a water repellent on the surface of perlite and vermiculite particles leads to different degrees of hardening - samples 1 and 2.
По предлагаемому способу при обработке частиц носителя в нагретом фонтанирующем слое, включающем нанесение водного раствора гидрофобизатора и частичную подсушку в зоне 2 нанесения в рабочей камере 1 , а также последующую досушку в зоне 3 сушки в рабочей камере 1 , на поверхности каждой частицы образуется более равномерное и более толстое покрытие, состоящее по меньшей мере из двух слоев гидрофобизатора, защищающее полученные частицы сорбента от механического разрушения, т.е. данный способ позволяет увеличить механическую прочность полученных частиц сорбента.According to the proposed method, when processing carrier particles in a heated gushing layer, including applying an aqueous solution of a hydrophobizing agent and partial drying in the application zone 2 in the working chamber 1, as well as subsequent drying in the drying zone 3 in the working chamber 1, a more uniform and a thicker coating consisting of at least two layers of a hydrophobizing agent protecting the obtained sorbent particles from mechanical destruction, i.e. This method allows to increase the mechanical strength of the obtained sorbent particles.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ получения сорбента, содержащий следующие действия: в рабочую камеру в зону нанесения подают частицы носителя, в качестве которого используют вспученный перлит и/или вспученный вермикулит, и кремнийорганическое соединение в виде водного раствора-гидрофобизатора вместе со сжатым воздухом, обеспечивающим распыление указанного кремнийорганического соединения, в рабочую камеру подают поток нагретого воздуха для создания указанным потоком нагретого воздуха фонтанирующего слоя в рабочей камере в зонах нанесения и сушки, на поверхность частиц носителя наносят указанное кремнийорганическое соединение посредством взаимодействия указанных частиц с распыленным кремнийорганическим соединением в фонтанирующем слое в зоне нанесения, и частицы носителя с нанесенным слоем кремнийорганического соединения сушат в фонтанирующем слое в зоне сушки.1. A method of producing a sorbent, comprising the following steps: carrier particles are fed into a working chamber into a deposition zone, which include expanded perlite and / or expanded vermiculite, and an organosilicon compound in the form of an aqueous solution of water repellent together with compressed air, which atomizes the indicated organosilicon connections, a heated air stream is fed into the working chamber to create a specified flow of heated air of a gushing layer in the working chamber in the application and drying zones, on top of The particles of the carrier are applied to the indicated organosilicon compound by reacting these particles with the sprayed organosilicon compound in the gushing layer in the application zone, and the carrier particles with the deposited organosilicon layer are dried in the gushing layer in the drying zone.
2. Способ получения сорбента по п. 1, отличающийся тем, что в рабочей камере в зоне нанесения поток воздуха имеет температуру 30-600C, и время пребывания носителя с кремнийорганическим соединением в фонтанирующем слое составляет 3-10 мин., а в зоне сушки поток воздуха имеет температуру 60-1500C, и время сушки частиц носителя составляет 3- 10 мин.2. The method of producing the sorbent according to claim 1, characterized in that in the working chamber in the application zone, the air flow has a temperature of 30-60 0 C, and the residence time of the carrier with the organosilicon compound in the gushing layer is 3-10 minutes, and in the zone drying, the air flow has a temperature of 60-150 0 C, and the drying time of the particles of the carrier is 3-10 minutes
3. Способ получения сорбента по п. 1 , отличающийся тем, что скорость нагретого воздуха в зонах нанесения и сушки составляет 0,2-0,8 м/с.3. The method of producing the sorbent according to claim 1, characterized in that the speed of the heated air in the application and drying zones is 0.2-0.8 m / s.
4. Устройство для получения сорбента, содержащее рабочую камеру, состоящую из зоны нанесения и зоны сушки, бункер для загрузки частиц носителя в рабочую камеру в зону нанесения, устройство выгрузки для4. A device for producing a sorbent containing a working chamber consisting of a deposition zone and a drying zone, a hopper for loading carrier particles into the working chamber in the deposition zone, an unloading device for
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) выгрузки готового продукта из зоны сушки рабочей камеры, первую линию подачи, предназначенную для подачи кремнийорrаническоrо соединения в виде водного раствора в рабочую камеру в зону нанесения, вторую линию подачи, предназначенную для подачи сжатого воздуха в рабочую камеру в зону нанесения, по меньшей мере одну форсунку, соединенную с указанными первой и второй линиями подачи и обеспечивающую распыление кремнийорганическоrо соединения в рабочей камере в зоне нанесения, третью линию подачи, предназначенную для подачи в рабочую камеру потока нагретого воздуха, обеспечивающего создание фонтанирующего слоя в рабочей камере в зонах нанесения и сушки.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) unloading the finished product from the drying zone of the working chamber, the first supply line intended for supplying a silicon-organic compound in the form of an aqueous solution into the working chamber in the application zone, the second supply line intended for supplying compressed air to the working chamber in the application zone, at least one nozzle connected to the indicated first and second supply lines and providing atomization of the organosilicon compound in the working chamber in the application zone, a third supply line intended for feeding into the working chamber heated air flow, providing the creation of a gushing layer in the working chamber in the areas of application and drying.
5. Устройство для получения сорбента по п. 4, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена желобообразной и расположена горизонтально.5. A device for producing a sorbent according to claim 4, characterized in that the working chamber is made gutter-shaped and is located horizontally.
6. Устройство для получения сорбента по п. п. 4 или 5, отличающееся тем, что дно камеры выполнено в виде газораспределительной решетки.6. A device for producing a sorbent according to claim 4 or 5, characterized in that the bottom of the chamber is made in the form of a gas distribution grill.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2008/000521 2007-06-25 2008-08-15 Sorbent producing method and a device for carrying out said method WO2009005411A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123487 2007-06-25
RU2007123487/15A RU2343973C1 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Methods of sorbent obtainment and device for method implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009005411A2 true WO2009005411A2 (en) 2009-01-08
WO2009005411A3 WO2009005411A3 (en) 2009-04-23

Family

ID=40226699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000521 WO2009005411A2 (en) 2007-06-25 2008-08-15 Sorbent producing method and a device for carrying out said method

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2343973C1 (en)
WO (1) WO2009005411A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113754167A (en) * 2021-09-16 2021-12-07 山东中移能节能环保科技股份有限公司 Method for recovering ammonia from coking wastewater

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615528C2 (en) * 2015-09-21 2017-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный экономический университет" (ФГБОУ ВПО "УрГЭУ") Method for producing composite bulk materials and device for its implementation
RU2642566C1 (en) * 2017-02-01 2018-01-25 Мария Павловна Никифорова Method for obtaining hydrophobic oil sorbent

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU321502A1 (en) * Государственный научно исследовательский институт строительных METHOD OF MANUFACTURING A HYDROPHONE BANDED PERLITE
RU2055637C1 (en) * 1991-03-18 1996-03-10 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского АН Украины Hydrophobic adsorbing agent production method for petroleum products extraction from water mediums
RU2229458C2 (en) * 2002-06-28 2004-05-27 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" Method of strengthening and hydrophobization of ceramic granules
RU2255804C1 (en) * 2003-12-08 2005-07-10 Шведчиков Геннадий Васильевич Method of preparing sorbent for crude oil, petroleum products, and liquid hydrocarbons

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU321502A1 (en) * Государственный научно исследовательский институт строительных METHOD OF MANUFACTURING A HYDROPHONE BANDED PERLITE
RU2055637C1 (en) * 1991-03-18 1996-03-10 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского АН Украины Hydrophobic adsorbing agent production method for petroleum products extraction from water mediums
RU2229458C2 (en) * 2002-06-28 2004-05-27 Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" Method of strengthening and hydrophobization of ceramic granules
RU2255804C1 (en) * 2003-12-08 2005-07-10 Шведчиков Геннадий Васильевич Method of preparing sorbent for crude oil, petroleum products, and liquid hydrocarbons

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113754167A (en) * 2021-09-16 2021-12-07 山东中移能节能环保科技股份有限公司 Method for recovering ammonia from coking wastewater
CN113754167B (en) * 2021-09-16 2022-07-05 山东中移能节能环保科技股份有限公司 Method for recovering ammonia from coking wastewater

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009005411A3 (en) 2009-04-23
RU2343973C1 (en) 2009-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015504504A (en) Method and equipment for thermally treating auxiliary materials
JP2015504504A5 (en)
JP6983781B2 (en) Painting booths with a spray spray removal system and methods and equipment for spray spray removal
US4668489A (en) Method for treating gas streams
KR20120044967A (en) Hydrophobic materials made by vapor deposition coating and applications thereof
CN101808750A (en) The method and apparatus of crossing spray of separating liquid coating
CN104066816A (en) Coal dry distillation device
CN103209762A (en) Methods and apparatuses for dilute phase impregnation of a milled sorbent with a chemical compound in aqueous solution
US20160047598A1 (en) Coal and mineral slurry drying method and system
RU2343973C1 (en) Methods of sorbent obtainment and device for method implementation
US4324770A (en) Process for dry scrubbing of flue gas
JP2003507153A (en) Removal of ammonia from fly ash
JPH06234000A (en) Method and device for drying sewage precipitate
US5073454A (en) Oxidation resistant activated carbon and method of preparation
EA000220B1 (en) Method and apparatus for treatment of organic waste material
RU2736838C1 (en) Method of processing granular materials in a vibro-bubbled layer and device for its implementation
CN1232344C (en) Sublimation of solid organic compounds onto substrate surfaces in the presence of a fluid impregnant
JP2000042301A (en) Liquid material drying method and liquid material drier
US10730012B2 (en) Extraction of target materials using CZTS sorbent
KR101414037B1 (en) Nozzle type zeolite treating apparatus and its treating method
JPH0584420A (en) Method and equipment for concentration
CN2788892Y (en) Highly toxic tail gas treatment device in producing zinc selenide by chemical vapour phase deposition method
KR19980086563A (en) Exhaust gas treatment equipment and exhaust gas treatment equipment
KR910021254A (en) Particulate material
Nikolaeva et al. Complex use of waste in wastewater and circulating water treatment from oil in heat power stations

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08826015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08826015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2