WO2016140594A1 - Способ изготовления сорбирующего материала - Google Patents

Способ изготовления сорбирующего материала Download PDF

Info

Publication number
WO2016140594A1
WO2016140594A1 PCT/RU2016/000091 RU2016000091W WO2016140594A1 WO 2016140594 A1 WO2016140594 A1 WO 2016140594A1 RU 2016000091 W RU2016000091 W RU 2016000091W WO 2016140594 A1 WO2016140594 A1 WO 2016140594A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
canvas
density
compressed air
hydrophobizing
fibers
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000091
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2016140594A8 (ru
Inventor
Александр Владимирович ГРАНОВСКИЙ ШАЙ
Леонид Юрьевич ЦЫБУЛЯ
Вадим Юрьевич МАНОВ
Original Assignee
Грин Оушен Мальта Лимитед
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 Грин Оушен Мальта Лимитед filed Critical Грин Оушен Мальта Лимитед
Priority to EP16759205.4A priority Critical patent/EP3266518B1/en
Priority to US15/553,455 priority patent/US10632452B2/en
Publication of WO2016140594A1 publication Critical patent/WO2016140594A1/ru
Publication of WO2016140594A8 publication Critical patent/WO2016140594A8/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023—Fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character

Definitions

  • the task to which the method is aimed is to simplify and expand the scope by providing the possibility of manufacturing a material with high sorption capacity.
  • the technical result consists in simplifying the implementation of the method of manufacturing the sorbent material and expanding the scope by providing the possibility of manufacturing a material with a high sorption capacity.
  • the technical result of the method is achieved in that the volume of the hydrophobizing additive for its introduction with compressed air into previously fluffed basalt fibers with subsequent drying is selected from the condition that the density of the finished material reaches 10 kg / m

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к области очистки окружающей среды, в частности к сорбирующему материалу для сбора нефти и нефтепродуктов и способу его получения. Способ включает пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, причем, в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м3, пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом, преимущественно при температуре 65°C-75°C. При реализации способа обеспечивается упрощение и расширение области применения. Материал, изготовленный в соответствии со способом, характеризуется тем, что объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м3, или в интервале от 10 до 15 кг/м3, или в интервале от 30 до 70 кг/м3. Это улучшает сорбирующие свойства материала.

Description

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРБИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области очистки окружающей среды, в частности к сорбирующему материалу для сбора нефти и нефтепродуктов и способу его получения. Изобретение может быть использовано преимущественно для очистки загрязненной водной поверхности от нефти и нефтепродуктов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ изготовления сорбирующего материала [RU 2007126986, A, B01J 20/20, B01J 20/26, 27.01.2009], заключающийся в том, что формируют слой из термопластичных полимерных волокон, обрабатывают его веществом с гидрофобными свойствами и осуществляют термическую обработку материала для обеспечения термического скрепления волокон, при этом, в качестве вещества с гидрофобными свойствами используют дисперсный углерод, а термическую обработку осуществляют с закреплением углерода на поверхности волокон, после чего удаляют незакрепленные частицы углерода.
Недостатком способа является его относительно высокая сложность.
Известен также способ изготовления сорбирующего материала для удаления нефти и нефтепродуктов из водных растворов и разделения устойчивых водомасляных эмульсий [RU 2361661, С2, B01J 20/26, ВО 1D 17/022, 20.07.2009], заключающийся в том, что, формируют слой субстрата в виде гидрофобных полимерных волокон, производят его термомеханическое уплотнение, формируют из него объемно- гофрированное полотно с термофиксацией при температуре 90-120°С, формируют слой из гидрофильного супертонкого волокна, накладывают упомянутые слои друг на друга, их скрепляют и выдерживают в растворе электролита в течение 1-2 часов.
Недостатком этого способа является его относительно высокая сложность и относительно низкая безопасность, обусловленная использованием электролита.
Известно также техническое решение [RU 2197321, CI , B01J20/28, C02F1/28, 27.01.2003], основанное на том, что, сорбирующий материал для удаления нефти и нефтепродуктов, изготавливают путем формирования чередующихся слоев волокнистой основы, пропитанной активным веществом из класса алкилкарбоновых кислот и гидрофобизатором из класса алифатических эфиров алкилкарбоновых кислот, элементов из водоусадочного волокнистого материала, слоя из армирующих элементов, причем, с внешней стороны сорбент дополнительно размещают термопароустойчивые элементы, выполненные в виде жгутов или лент из базальтовой ткани с удельной поверхностью 200-700 м7кг, основа выполнена из базальтовых волокон с диаметром 0,2- 2,0 мкм при удельной поверхности 700-1400 м /кг, армирующий и противоусадочные элементы выполнены из базальтовой ткани, при этом сорбент содержит компоненты, мае. %:
Активное вещество - 1,0 - 5,0
Гидрофобизатор - 1,0 - 5,0
Базальтовая волокнистая основа с Ууд 700- 1400, м2/кг - 70,0 - 93,0
Армирующие элементы - 1,0 - 5,0
Противоусадочные элементы - 3,0 - 5,0
Термопароустойчивые элементы - 1,0 - 10,0. Недостатком этого технического решения является относительно высокая сложность и узкая область применения, поскольку изготовленный по этому способу материал обладает относительно малой сорбционной емкостью.
Действительно, согласно изобретения при использовании гидрофобизированных базальтовых волокон с удельной поверхностью 700 - 1400 м2/кг (или диаметром 0,2 -2 мкм) в качестве основного сорбирующего компонента материала для очистки водной поверхности от разливов нефти и нефтепродуктов удается достичь сорбционной емкости продукта в пределах 42-46. Такая относительно невысокая сорбционная емкость материала, связана с тем, что не учитывается влияние собственной структуры базальтового волокнистого материала на его сорбционную емкость при очистке водной поверхности от разливов нефти и нефтепродуктов .
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ [SU 1030319, А1, C02F1/40, C02F1/28 C02F 103:34, 23.07.1983], в котором описываются разные варианты изготовления сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, выполненного на основе базальтового волокна и гидрофобизирующей добавки при следующем соотношении компонентов вес.%: базальтовое волокно 85-98, гидрофобизирующая добавка 2-15. Согласно этому способу при изготовления такого материала на поверхность базальтовых волокон наносится гидрофобизирующая добавка путем выдерживания волокна и жидкого гидрофобизирующего кремнийорганического соединения (добавки) в герметически замкнутом объеме при комнатной температуре и встряхивании в течение 60 минут или при температуре до 200 °С и встряхивании в течение 20 минут.
Практическая реализация известного способа требует значительных временных и энергетических затрат, что практически исключает возможность создания массового высокоэффективного производства материала и изделий из него.
Кроме того, применение жидких кремнийорганических соединений хотя и обеспечивает, с одной стороны, более равномерную и полную пропитку элементарных базальтовых волокон в холсте, однако, с другой стороны, при полной пропитке холста гидрофобизирующей жидкостью его плотность за счет воздействия капиллярных сил возрастает до 80-120 кг/м . Это, в свою очередь, уменьшает размер пустот между волокнами в материале (холсте), что не позволяет в полном объеме использовать высокую сорбционную способность базальтовых волокон по отношению к нефти и нефтепродуктам.
Таким образом, недостатком наиболее близкого технического решения (применительно к способу) является относительно высокая сложность и относительно узкая область применения, поскольку изготовленный по этому способу материал обладает относительно малой сорбционной емкостью.
Известны также материалы для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов .
Известен сорбирующий материал [RU 2007126986, A, B01J 20/20, ВО 1J 20/26, 27.01.2009], включающий слой из термопластичных полимерных волокон, скрепленных между собой, и закрепленное на волокнах вещество с гидрофобными свойствами, представляющее собой дисперсный углерод, частицы которого имеют размеры 50-1000 Ангстрем, доля закрепленного на волокнах дисперсного углерода составляет от 1 до 25% от массы волокон, а слой из термопластичных полимерных волокон представляет собой тканый или нетканый материал.
Недостатком материала является относительно низкие сорбирующие свойства. Известен также сорбирующий материал для удаления нефти и нефтепродуктов из водных растворов и разделения устойчивых водомасляных эмульсий [RU 2361661, С2, B01J 20/26, B01D17/022, 20.07.2009], содержащий слой в виде объемно-гофрированного нетканого полотна из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью, а также слой из гидрофильного супертонкого волокна, имеющего диэлектрическую проницаемость не менее, чем на 1,45 единиц превышающую диэлектрическую проницаемость слоя из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью, причем, в качестве гидрофильного супертонкого волокна он содержит стеклянные, базальтовые или металлические волокна диаметром 1-15 мкм или их сочетание, массовое соотношение слоя из полимерных волокон с гидрофобной поверхностью к слою из гидрофильного супертонкого волокна составляет (2-10): 1.
Недостатком материала является относительно низкие сорбирующие свойства.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному материалу для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, является материал на основе неорганического волокнистого материала и гидрофобизирующей добавки [SU 1030319, А1, C02F1/40, C02F1/28, C02F103:34, 23.07.1983], в котором в качестве неорганического волокнистого материала используют базальтовое волокно при следующем соотношении компонентов вес.%: базальтовое волокно - 85-98 гидрофобизирующая добавка - 2-15.
Недостатком материала является относительно низкие сорбирующие свойства.
Это обусловлено тем, что, показатели сорбционной емкости материалов, полученных с применением твердых гидрофобизирующих материалов, значительно уступают аналогичным материалам, полученным при использовании жидких кремнийорганических соединений. Это объясняется тем, что холсты из базальтовых супертонких и ультратонких волокон представляют собой достаточно плотно спутанную матрицу из элементарных волокон диаметром до 2-3 мкм и длиной 10-30 мм. Достаточно плотная исходная матрица базальтовых волокон за счет поверхностной фильтрации создает проблемы как для равномерного покрытия каждого элементарного волокна с помощью твердого гидрофобизирующего материала, так и при пропитке жидкими кремнийорганическими соединениями. Кроме того, применение жидких кремнийорганиеских соединений хотя и обеспечивало, с одной стороны, более равномерную и полную пропитку элементарных базальтовых волокон в холсте, однако с другой стороны, при полной пропитке холста гидрофобизирующей жидкостью его плотность за счет воздействия капиллярных сил возрастает до 80-120 кг/м . Это, в свою очередь, уменьшает размер пустот между волокнами в материале (холсте), что не позволяет в полном объеме использовать высокую сорбционную способность базальтовых волокон по отношению к нефти и нефтепродуктам.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей, на решение которой направлен способ, является его упрощение и расширение области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Технический результат заключается в упрощении осуществления способа изготовления сорбирующего материала и расширении области применения за счет обеспечения возможности изготовления материала с высокой сорбционной емкостью.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе изготовления материала для сбора нефти или нефтепродуктов, включающего пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, согласно изобретению на способ, в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом.
Кроме того, технический результат способа достигается тем, что, последующую сушку пропитанного холста сжатым воздухом проводят при температуре 65°С - 75 °С.
Кроме того, технический результат способа достигается тем, что, объем гидрофобизирующей добавки для ее введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна с последующей сушкой выбирают из условия достижения величины плотности готового материала до 10 кг/м
Кроме того, технический результат достигается тем, что, последующую сушку предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проводят в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением до достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
Задача, которая решается изобретением в части материала для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, состоит в повышении сорбирующих свойств материала. Технический результат заключается в повышении сорбирующих свойств.
Поставленная задача в части материала решается, а технический результат достигается за счет того, что материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, выполненный из базальтового волокна и содержащий гидрофобизирующую добавку, согласно изобретению представляет собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом причем, объем гидрофобизирующей добавки выбран, исходя из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
Кроме того, технический результат относительно материала достигается тем, что, материал, представляющий холст из предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон, которые подвергнуты сушке в потоке сжатого воздуха во взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением для достижения требуемой плотности готового материала.
Кроме того, технический результат относительно материала достигается тем, что, материал, представляющий холст из предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон, которые подвергнуты сушке в виде предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон при температуре 65°С - 75 °С.
Поставленная задача улучшения рабочих характеристик изделий из материала, полученного предлагаемым способом, решается путем дифференциации плотности материала в изделиях в зависимости от специфики их применения.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Так как подушки и маты для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды применяются путем размещения их на поверхности загрязнения, то плотность адсорбента в них должна составлять от 10 до 15 кг/м3. При этом оболочка этих изделий может быть выполнена из волокнистых материалов, в том числе сеток, тканей или нетканых материалов или их комбинации, которые должны обеспечить беспрепятственный доступ нефти или нефтепродукта к адсорбенту.
Структура внутренних пустот материала на основе волокон из базальтовых горных пород при плотности от 10 до 15 кг/м обеспечивает сорбционную емкость изделия от 140 до 150, что более чем на 30% превышает показатели известных материалов и изделий.
В случае изготовления бонов для ограждения и сбора разливов нефти или нефтепродуктов, оптимальным является применение материала из базальтовых горных пород, полученного описанным выше способом, с плотностью от 30 до 70 кг/м3 . Оболочка бонов выполняется из сеток, тканей, нетканых материалов или их комбинации, которые должны обеспечить беспрепятственный доступ нефти или нефтепродукта к адсорбенту. Данная структура бона обеспечивает сорбционную емкость изделия от 120 до 130, что на 10-15% превышает показатели известных материалов и изделий.
При этом, снижение плотности материала в боне менее 30 кг/м создает возможность для проникновения от 5 до 10 % веса воды внутрь бона в момент от начала установки бона на поверхности воды до его контакта с разлитой нефтью или нефтепродуктом. Это приводит к снижению сорбционной емкости бона и предполагает необходимость проведения дополнительной очистки нефти (нефтепродукта) после его извлечения из бона.
Увеличение плотности адсорбирующего материала бона более 70 кг/м приводит к механическим повреждениям части волокно. Из-за чрезмерного уплотнения значительное количество волокон ломаются, и средняя длина волокон уменьшается, что, в свою очередь, снижает прочность спутанной матрицы из волокон и создает проблемы с удержанием адсорбированной нефти (нефтепродукта) внутри бона особенно в условиях шторма.
Способ изготовления сорбирующего материала, который используется для сбора нефти и нефтепродуктов реализуется следующим образом.
Пример 1. Холст базальтовых супертонких волокон с диаметром волокон со средней толщиной 2 мкм и средней плотностью 25 кг/м распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 15 кг/м . После этого холст продолжали обрабатывать сжатым воздухом, в который были введены аэрозольные частицы кремнийорганической гидрофобизирующей жидкости. При этом по окончании обработки плотность пропитанного гидрофобизирующей жидкости холста оставляла не около 8 кг/м . Далее холст подвергали сушке при помощи сжатого воздуха, температура которого составляла 70°С, в результате чего плотность холста после сушки составляла 10 кг/м3. Полученный материал имел сорбционную емкость, равную 160, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см .
Пример 2. Холст базальтовых ультратонких волокон с диаметром волокон со средней толщиной 1 ,6 мкм и средней плотностью 20 кг/м , распушили при помощи сжатого воздуха до средней плотности 12 кг/м . После этого холст продолжали обрабатывать сжатым воздухом, в который были введены аэрозольные частицы кремнийорганической гидрофобизирующей жидкости. Далее холст подвергали сушке при помощи сжатого воздуха, температура которого составляла 70 °С, в результате чего плотность холста после сушки составляла 10 кг/м . Полученный материал имел сорбционную емкость, равную 170, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см .
Пример 3. Изделие - подушка с суммарной площадью сорбционной поверхности 1 м для сбора нефти или нефтепродуктов была изготовлена следующим образом. Первоначально была изготовлена оболочка подушки из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50 +/-5 г/м . После этого вовнутрь указанной оболочки был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 1. При этом плотность изделия составляла около 10 кг/м3. Полученная подушка имела сорбционную емкость, равную 140, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см .
Пример 4. Изделие - заградительное полотно для сбора нефти или нефтепродуктов с суммарной площадью сорбционной поверхности 1 м2 было изготовлено следующим образом. Первоначально была изготовлена оболочка мата из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50 +/-5 г/м . После этого вовнутрь указанной оболочки был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 2. При этом плотность изделия составляла не более 15 кг/м . Полученное заградительное полотно имело сорбционную емкость, равную 150, по отношению к «сырой» нефти, плотностью 0, 85 г/см
Пример 5. Изделия - боны для сбора нефти или нефтепродуктов диаметром 150 мм и длиной 3 м были изготовлены следующим образом. Первоначально были изготовлены оболочки бонов из нетканого материала на основе полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью 50 +/-5 г/м . После этого вовнутрь указанных оболочек был помещен материал, изготовленный согласно Примеру 1, уплотненный механическим способом. При этом плотность изделий составляла не более 20, 30, 70 и 80 кг/м3. Данные по сорбционной емкости указанных бонов по отношению к «сырой» нефти плотностью 0, 85 г/см3, а также содержания влаги в адсорбенте после выдержки в морской воде в течение 30 минут, приведены в таблице.
Таблица.
Figure imgf000013_0001
Из данных, представленных в таблице, следует, что предложенные в плотности материала для сбора нефти или нефтепродуктов в изделиях являются оптимальными с учетом специфики применения изделий.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа и использованием новых операций (в частности, тем, что перед пропиткой холст из базальтовых волокон, в котором в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом), достигается требуемый технический результат упрощение способа и расширения области его применения. Кроме того, благодаря усовершенствованиям материала (представляющий собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкой гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом при температуре 65°С - 75 °С, причем, объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м , или в интервале от 30 до 70 кг/м ) достигается требуемый технический результат относительно материала, поскольку повышаются его сорбционные свойства.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Все промышленное оборудование, используемое при осуществлении способа изготовления сорбирующего материала для сбора нефти или нефтепродуктов - это широко известное и применяемое в химической промышленности оборудование. Сорбирующий материал получен на основе коммерчески доступных широко используемых компонентов. В качестве таковых использовали: холсты из базальтовых волокон, кремнийорганическую гидрофобизирующую жидкость в качестве пропитки. В связи с этим изобретения промышленно применимы.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления сорбирующего материала для сбора нефти или нефтепродуктов, включающий пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку, отличающийся тем, что, в качестве базальтовых волокон холста используют волокна с диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м3, перед пропиткой холст предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , пропитку гидрофобизирующей жидкостью производят путем введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна холста гидрофобизирующей жидкости в виде аэрозольных частиц, а последующую сушку пропитанного холста проводят сжатым воздухом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, последующую сушку пропитанного холста сжатым воздухом проводят при температуре 65°С - 75 °С.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, объем гидрофобизирующей добавки для ее введения сжатым воздухом в предварительно распушенные базальтовые волокна с последующей сушкой выбирают из условия достижения величины плотности готового материала до 10 кг/м '
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, последующую сушку предварительно распушенных и пропитанных базальтовых волокон холста в потоке сжатого воздуха проводят в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением до достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м 3 , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м .
5. Материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по способу п. 1, выполненный из базальтового волокна и содержащий гидрофобизирующую добавку, отличающийся тем, что, представляет собой холст из базальтовых волокон диаметром 0,2-2 мкм и плотностью не более 20-25 кг/м , который предварительно распушают сжатым воздухом до плотности 12-15 кг/м , а гидрофобизирующая добавка содержится в нем в виде пропитки распушенного холста аэрозольными частицами жидкого гидрофобизирующего вещества с последующей сушкой сжатым воздухом, причем объем гидрофобизирующей добавки выбирают из достижения величины плотности готового материала или в интервале от 10 до 70 кг/м , или в интервале от 10 до 15 кг/м 3 , или в интервале от 30 до 70 кг/м 3.
6. Материал по п. 5, отличающийся тем, что представляет собой холст из базальтовых волокон, которые предварительно распушают и пропитывают, а затем подвергают последующей сушке в потоке сжатого воздуха в их взвешенном состоянии с дальнейшей осадкой на металлическую сетку и механическим уплотнением для достижения требуемой плотности готового материала.
7. Материал по п. 5, отличающийся тем, что, представляет собой холст из базальтовых волокон, которые предварительно распушены и пропитаны, а затем подвергнуты последующей сушке в виде базальтовых волокон при температуре 65°С - 75 °С.
PCT/RU2016/000091 2015-03-02 2016-02-19 Способ изготовления сорбирующего материала WO2016140594A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16759205.4A EP3266518B1 (en) 2015-03-02 2016-02-19 Method of manufacturing a sorbent material
US15/553,455 US10632452B2 (en) 2015-03-02 2016-02-19 Method of manufacturing a sorbent material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106884/05A RU2589189C1 (ru) 2015-03-02 2015-03-02 Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу
RU2015106884 2015-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2016140594A1 true WO2016140594A1 (ru) 2016-09-09
WO2016140594A8 WO2016140594A8 (ru) 2017-04-13

Family

ID=56371061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000091 WO2016140594A1 (ru) 2015-03-02 2016-02-19 Способ изготовления сорбирующего материала

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10632452B2 (ru)
EP (1) EP3266518B1 (ru)
RU (1) RU2589189C1 (ru)
WO (1) WO2016140594A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633891C1 (ru) * 2016-12-21 2017-10-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и способ его получения
CN111432923A (zh) * 2017-06-30 2020-07-17 艾姆特克斯股份有限公司 油脂吸附用纳米纤维聚集体、油脂吸附用纳米纤维聚集体的油脂吸附率推算方法以及吸附油脂后的体积推算方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1030319A1 (ru) * 1982-04-13 1983-07-23 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбент дл удалени нефти и нефтепродуктов с поверхности воды
KR20010037511A (ko) * 1999-10-18 2001-05-07 이영주 오일펜스용 흡유성 암면판의 제조방법 및 이 방법에 의한 흡유성 암면판
RU2197321C1 (ru) * 2001-08-09 2003-01-27 Ивлиев Славий Алексеевич Сорбент для очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов и способ очистки с использованием сорбента
RU2209724C1 (ru) * 2002-03-07 2003-08-10 Итяксов Николай Николаевич Способ изготовления волокнистых формованных изделий
US8785347B2 (en) * 2010-06-11 2014-07-22 William Redvers Belisle Gulf oil spill underwater oleophilic hydrophobic oil-capturing water permeable drag-net

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1030319A (en) * 1910-04-16 1912-06-25 Lorenzo E Morel Sostenuto attachment for electropneumatic instruments.
SU1673204A1 (ru) 1989-01-17 1991-08-30 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбирующий материал дл удалени высших углеводородов из водных сред и способ его изготовлени
US20040038608A1 (en) 2001-06-25 2004-02-26 Saint-Gobain Isover Sorbent material for petroleum/oils or for water-soluble pollutants
RU2361661C2 (ru) * 2003-08-11 2009-07-20 Владимир Александрович Дегтярев Сорбирующий материал, способ его изготовления и использования

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1030319A1 (ru) * 1982-04-13 1983-07-23 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского Сорбент дл удалени нефти и нефтепродуктов с поверхности воды
KR20010037511A (ko) * 1999-10-18 2001-05-07 이영주 오일펜스용 흡유성 암면판의 제조방법 및 이 방법에 의한 흡유성 암면판
RU2197321C1 (ru) * 2001-08-09 2003-01-27 Ивлиев Славий Алексеевич Сорбент для очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов и способ очистки с использованием сорбента
RU2209724C1 (ru) * 2002-03-07 2003-08-10 Итяксов Николай Николаевич Способ изготовления волокнистых формованных изделий
US8785347B2 (en) * 2010-06-11 2014-07-22 William Redvers Belisle Gulf oil spill underwater oleophilic hydrophobic oil-capturing water permeable drag-net

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633891C1 (ru) * 2016-12-21 2017-10-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и способ его получения
CN111432923A (zh) * 2017-06-30 2020-07-17 艾姆特克斯股份有限公司 油脂吸附用纳米纤维聚集体、油脂吸附用纳米纤维聚集体的油脂吸附率推算方法以及吸附油脂后的体积推算方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10632452B2 (en) 2020-04-28
RU2589189C1 (ru) 2016-07-10
EP3266518A4 (en) 2018-08-29
EP3266518B1 (en) 2021-10-06
EP3266518A1 (en) 2018-01-10
WO2016140594A8 (ru) 2017-04-13
US20180133690A1 (en) 2018-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1279997C (zh) 纳米纤维过滤介质
CA1308892C (en) Fibrillated fibers and articles made therefrom
Zhu et al. Preparation of high strength ultrafine polyvinyl chloride fibrous membrane and its adsorption of cationic dye
DE60113736T2 (de) Vielfaserige Kohlefaser und ihre Verwendung
WO2016140594A1 (ru) Способ изготовления сорбирующего материала
JP2013234405A (ja) 放射性核種吸着性再生セルロース繊維、その製造方法、繊維構造物及び濾過材
Islam et al. 3D Weft-knitted spacer fabrics (WKSFs) coated with silica aerogels as oil intercepting sorbents for use in static and dynamic water tests
CN107915862A (zh) 一种用于油水分离的纸纤维调控孔径的海绵的制备方法
Lu et al. Construction and characterization of versatile flexible composite nanofibrous aerogels based on thermoplastic polymeric nanofibers
JP7252435B2 (ja) 疎水性ナノファイバーを含有してなる低密度化繊維紙の製造方法
CN112805420B (zh) 聚乙烯醇类纤维
JP2780798B2 (ja) コルゲート加工可能な吸着性シート
JPWO2019049757A1 (ja) ポリビニルアルコール系繊維
JP3396057B2 (ja) 紙シートでない成形吸着体
Ramı́rez et al. Adding a micropore framework to a parent activated carbon by carbon deposition from methane or ethylene
KR20190063586A (ko) 방사능물질 흡착소재 및 그의 제조 방법
RU2633891C1 (ru) Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды и способ его получения
JPS6058221A (ja) 空気濾過用濾材
KR102641691B1 (ko) 수처리 필터, 수처리 시스템 및 장치
JP2002018280A (ja) 活性炭系吸着体
RU2687913C1 (ru) Способ получения сорбционного материала для сбора нефти и нефтепродуктов
JPH0372325B2 (ru)
WO2023190509A1 (ja) バインダー含有無機繊維成形体、排ガス浄化装置用保持材、およびバインダー含有無機繊維成形体の製造方法
JPS5827639A (ja) 複合吸着剤の製造方法
CN208032585U (zh) 一种气凝胶复合吸油毡

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: 16759205

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15553455

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016759205

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE