Сорбент для очистки воды от нефтяных и масляных загрязнений

) и ЕНИЯ ВОДЫ ОТ АГРЯЗНЕ- ране окруи Ю,И.СухарСССР76, кл, В 010, кл, В 01) ерные оргаве до 70 азличные пол ства в колич ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельствоМ 524561, кл. В 01 Л 20/00, 1Патент США М 390299815/00, 1975.Патент США М 483101020/00, 1983. Изобретение относится к охране окру, жающей среды, вчастности к сорбентамдляудаления нефтяных и масляных загрязнений с поверхности воды, и может быть использовано при очистке водоемов и сточныхвод.Целью предлагаемого изобретения является повышение скорости поглощения загрязненйй.Поставленная цель достигается тем, чтодля очистки поверхности воды от масляныхи нефтяных загрязнений используют сор-бент, содержащий коксованную рисовуюшелуху и тонкодисперсный порошок карбида кремния Р-модификации при следующем соотношении компонентов, мас.%:Тонкодисперсныйпорошок карбидакремния р-модификации - 0,1 - 20Коксованная рисовая шелуха - ОстальноеРисовая шелуха является отходом рисо переработки и. в своем составе содержит я).л В 01 ) 20/00, С 02 Г 1/28(54) СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИНЕФТЯНЫХ И МАСЛЯНЫХ 3НИЙ(57) Изобретение относится кохжающей среды, в частности к сорбентам дляудаления нефтяных и масляных загрязнений с поверхности воды и может быть использовано при очистке водоемов и сточныхвод. Сорбент содержит коксованную рисовую шелуху и тонкодисперсный порошоккарбида кремния Р-модификации, полученные при термообработке рисовой шелухи вколичестве 0,1 - 20 мас.%, 1 табл. кремнезем и р имнические веще ест % З массовых.В процессе коксования рисовойшелухи (термообработка без доступа воздуха) органические вещества удаляются, и остается а кремнеуглеродсодержащий продукт состава Я 02 - 38 - 42%; С - 50 - 52%, известный под названием коксованная рисовая шелуха, являющийся основой предлагаемого сорбента,Последний является однородным микропористым гидрофобным продуктом, имеющим волокнистую структуру, очень развитую поверхность за счет аморфных форм кремнезема и углерода (уд, поверхность коксованной рисовой шелухи -400 м /г), малый2насыпной вес (0,1 г/смз) - все этом обуславливает его высокую сорбционную способность по отношению к углеводородам и ведет к повышению скорости поглощения загрязнений.Тонкодисперсный порошок карбида кремния 3-модификации с удельной повер55 хностью порядка 20 м /г, получаемый в про 2цессе высокотемпературной обработкикоксованной рисовой шелухи, несет электростатический заряд. Присутствие его всорбентеобеспечивает электризацию поверхности 5сорбента, в результате чего сродство вго кнефтепродуктам и маслам существенно возрастает, повышается сорбционная активность, сокращается время контакта сорбентас загрязнениями, необходимое для полнойочистки воды до ПДК, а это повышает скорость поглощения загрязнений.Одновременно за счет электростатических сил повышается структурная прочность сорбированной массы, что облегчает 15.удаление ее с поверхности воды механическими средствами.Количество карбида кремния в предлагаемом сорбенте установлено экспериментально и составляет 0,2 - 20% ,: от массысорбента,При уменьшении количества карбидакремния менее 0,1 оне обеспечиваетсяэлектризация всей поверхности сорбента,а, следовательно, уменьшается сорбционная способность, что приводит к снижениюскорости поглощения загрязнений, Крометого, нарушается структурная прочностьсорбированной массы, что затруднит удаление ее, 30Увеличение карбида кремния свыше20% снизит соответственно содержание всорбенте коксованной рисовой шелухи, аэто ухудшит гидрофобные свойства и сорбционную способность сарбента и приведет 35к уменьшению скорости поглощения загрязнений.Предлагаемый сорбент для очистки воды является экологически чистым, т,к, он несодержит токсичных веществ, является химически устойчивым, сохраняет свои сорбционные свойства при температурнойобработке, что обеспечивает воэможностьрегенерации его и многократное использование. 45Примеры осуществления способа в лабораторных условиях.Пример 1.Сорбент имеет следующий состав,мас.%: .50Тонкодисперсныйкарбид кремния /3-модификации - 0,1Коксовая рисовая шелуха 99,9СОСтава Я 02 "40%, С - 550 ,примесей 5%Сорбент готовили следующим образом:1,5 кг рисовой шелухи подвергали коксованию при температуре 600 Св течение.1 часа- 80 Сорбент наносили на поверхность, загрязненную мазутом в количестве 500 г и перемешивали,в инертной атмосфере, В результате удаления органических веществ получили остаток 500 г коксовэннойрисовой шелухи,100 г которой использовали для синтезапри 1 = 1600 С тонкодисперсного карбидакремния 3 -модификации, который получили в количестве 30 г,Для определения оптимального расхо-.да используемого сорбента четыре навескисорбента 50, 75, 100, 150 г готовили смешением коксованной рисовой шелухи с тонкодисперсным порошком 3 С 3-модификации.Техника проведения очистки следующая:Сосуд заполняли водой и всю ее поверхность покрывали нефтью в количестве500 г.Для улучшения контакта содержимоесосуда перемешивали, варьируя продолжительность 30, 60, 12, 180 с, затем сорбент споглощенной нефтью удаляли механическим способом и взвешивали,Экспериментально определена. оптимальная навеска сорбента, равная 100 г иустановлено время ее контакта с нефтью 1мин, достаточное для поглощения нефти доПДК,Количество сорбированной нефти определяли по разности веса сорбентэ до и после очистки,Определен расход сорбента (сорбционная способность, 1 вес, ч. на 4,96 вес,ч. сы.рой нефти.Скорость поглощения нефти при этомсоставила Ч=.0,083 г/с,4,9660 сПосле сбора нефти сорбент регенерировали путем отжима вакуумным насосом прикомнатной температуре. Затем сорбент испольэовали повторно. При таком способерегенерации количество циклов можно повысить до 5.П ример 2.Сорбент имеет следующий состав,мас. О :Тонкодисперсныйкарбид кремния Р-модификации - 20Коксованная рисоваяшелухасостава 302 - 420 , С - 53 ,прим. 5 о Методика приготовления сорбента итехника проведения очистки анологичныпримеру 1.0,05 Сорбент в количестве 100 г, состоящий из тонкодисперсного ЯС 0,05 г (0,05%) и коксованной рисовой шелухи 99,95 г (99,95%), наносили на поверхность воды загрязненной нефтью 500 г, и перемешивали, Для очистки нефти данным сорбентом до ПДК продолжительность контакта оказалась равной 15 мин,Определен расход сорбента и время,достаточное для поглощения мазута доПДК, равные соответственно 95 г сорбента(20%) и 30 с,Таким образом расход сорбента составлял 1 вес. ч. на 5,2 вес.ч, мазута,Скорость поглощения Ч == 0,1735,230 сг/с,ПримерЗ,Сорбент имеет следующий состав,мас.%:Тонкодисперсныйкарбид кремния ф -модификации - 5Коксованная рисоваяшелуха - 95состава Я 02 - 38%, С 52%,Х прим, - 10%Методика приготовления сорбента итехника очистки аналогичная примеру 1,Сорбент наносили на поверхность водызагрязненной вакуумным маслом 500 г иперемешивали.Установлены расход сорбента и время,достаточное для поглощения вакуумногомасла до ПДК, равные соответственно 90 г;коксованной рисовой шелухи 85,5 г (95%) итонкодисперсного ЯС В-модификации 4,5г(5%) и 1 мин,В результате расход сорбента составляет; 1 вес.ч, на 5,5 вес,ч, вакуумного масла.5,5 гСкорость поглощения Ч = - = 0,9060 сг/с,П р и м е р 4.Сорбент имеет следующий состав,мас.%:Тон кодисперсныйкарбид кремния 3-мо-.дификацииКоксованная рисоваяшелуха - 99,95состава ЯО 2 - 40%, С - 55%,Х прим, - 5%Методика приготовления сорбента итехника проведения очистки аналогичнаяпримеру 1. С поверхности воды сорбент с нефтьюудаляли механическим способом и взвешивали.Вес сорбента с поглощенной нефтью5 530 г, Расход сорбента одна (1) вес,ч. на4,3 вес,ч. нефти, скорость поглощенияЧ = 900 = 0,0045 г/с,Пример 5,10 Сорбент имеет следующий состав,мас.%:Тон кодисперсныйкарбид кремния 3-модификации - 2515 Коксованная рисоваяшелуха - 75состава: Я 02 - 40%, С - 55%,Х прим5%Методика приготовления сорбента и20 техника проведения очистки аналогичныпримеру 1.100 г сорбента, состоящего на 25 г(25%)из тонкодисперсного карбида кремния /3 модификации и на 75 г(75%) иэ коксованной25 рисовой шелухи, наносили на поверхностьводы, с налитой нефтью в количестве 500 ги перемешивали. Время, необходимое дляпоглощения нефти до ПДК, равно 15 мин,Расход сорбента: 1 вес,ч, на 3 вес,ч. нефти,30Скорость поглощения Ч = 00 = 0,0022 г/с.Зг900 сИз примеров видно, что при выходе эапредельные интервалы значения составасорбента, скорость поглощения эагрязне 35 ний уменьшается, Кроме того, увеличениеколичества карбида кремния сверх предлагаемого приводит к удорожанию сорбента,Предлагаемый сорбент для очистки воды от нефтяных и масляных загрязнений40 прост в изготовлении и технологически оправдан для применения, экономичен и обладает значительными преимуществами -большая скорость поглощения загрязнений,- высокая степень очистки воды от нефтя 45 ных и масляных загрязнений,- простота сбора сорбента с поверхностиводы,- возможность многократной регенерациисорбента посредством термообработки в50 инертной атмосфере или вакууме без отжатия из него загрязняющих компонентов позволяет снизить его стоимость,- высокие технические характеристики сорбента: микропористость, сорбционная спо 55 собность, не претерпевающие измененийпри утилизации нефти и масел,. - предлагаемый сорбент является гидрофобным и экологически чистым,У1810103 10 Состав навесок представлен в таблице: Составитель Л,Бунч Техред М.Моргентал Корректор М, Керецм актор аказ 1407 Тираж Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар Формула изобретения Сорбент для очистки воды от нефтяных и масляных загрязнений, содержащий продукт термообработки рисовой шелухи, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости поглощения загрязнений, в качестве продукта термообработки используют коксованную рисовую шелуху и он дополнительно содержит тонкодисперсный порошок карбида кремния ф-модификации при следующем соотношении компонентов, мас. :тонкодисперсный5 порошок карбида кремния ф -модификации 0;1-20;коксовайная рисоваяшелуха - остальное,