Способ получения абсорбента для очистки водных поверхностей от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и органическими растворителями

 

Использование: охрана окружающей среды. Сущность изобретения: проводят гидрофобизацию целлюлозного сырья нерастворимым мылом. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения абсорбента для очистки сточных вод, акваторий от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и органическими растворителями (неполярными), при этом возможно использование и для очистки твердых поверхностей.

Известен способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов в основу которого положено применение сорбента из полипропиленового волокна обработанного поверхностно активным веществом неонолом или оксанолом [1] Однако при высокой емкости данного сорбента (15 50 г нефтепродукта/г сорбента) для его получения применяют токсичные и дорогостоящие реагенты.

Наиболее близким к изобретению является способ приготовления сорбента для очистки жидкостей от нефтяных загрязнений с применением хозяйственного 60% -ного мыла [2] по которому получают сорбент при добавлении плавленного хлористого кальция и нефти в вспененный мыльный водный раствор (1 мас. ч. мыла на 10 мас. ч. воды). Обработанный таким образом хлористый кальций сушат на открытом воздухе до плотности 0,35 0,42 г/см³.

Основным недостатком способа является низкая сорбционная емкость, которая составляет 1 2 г нефтепродукта/г сорбента.

Задача изобретения разработка способа, который при хороших экологических характеристиках и простой технологии позволяет повысить сорбционную емкость абсорбента.

В этом заключается новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Абсорбент получают следующим образом. Небеленую лиственную целлюлозу гидрофобизируют нерастворимым мылом. Для этого навеску целлюлозы диспергируют в горячем водном растворе хозяйственного мыла (1; 2; 5; 10 и 15 мас. от количества целлюлозы), а затем мыло осаждают добавляя эквимолекулярное по отношению к нему количество алюмокалиевых квасцов [AlK(SO₄)₂12H₂O] Гидрофобизированную целлюлозу отделяют от раствора на фильтре, затем сушат до постоянной массы.

Для очистки водных поверхностей от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и иными органическими жидкостями абсорбент равномерно распределяют по загрязненной поверхности в количестве 1/3 1/5 от веса поглощаемого вещества, после чего собирают любым механическим способом. Абсорбент представляет собой гранулы, диаметром 0,5 1,5 см с насыпной плотностью 0,22 0,25 г/см³.

Пример 1. На поверхность воды в широком сосуде (кристаллизаторе) наносят слой органической жидкости толщиной 1 мм, при этом для используемого кристаллизатора органическая жидкость составляет 23 мл. Затем по поверхности воды равномерно распределяют абсорбент (6,6 г), после чего удаляют его механическим способом, а в очищенной воде определяют остаточное содержание загрязнений на основе данных ИК-спектрофотометрии (по методике ОСТ 38.01378-85). Эффективность способа определяют как для высоковязкой жидкости - машинного масла, так и низковязкой нефти Ярегского месторождения, фракция 40 100^oC.

Пример 2. Для определения сорбционной емкости 2 г абсорбента в широком сосуде (кристаллизаторе) перемешивают с большим избытком (300 мл) масла машинного М8-Б1, выдерживают 10 мин и извлекают с сорбированной жидкостью. Избыток масла удаляют выложив сорбент на крупноячеистое сито и выдерживают в течение 3 суток, после чего определяют привес прочно сорбированной жидкости.

Пример 3. Для получения абсорбента с 1%-ным от массы целлюлозы расходом мыла навеску небеленой лиственной целлюлозы (20 г) диспергируют в 1 л 0,02% -ного раствора хозяйственного мыла при температуре 65 70 ^oC, добавляют аквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,4 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течении 1 2 мин и на фильтре гидрофобизированную целлюлозу отделяют от раствора, затем сушат при 40 45^oC до постоянной массы. Степень очистки воды от нефти (см. Пример 1) полученным сорбентом составила 99,99% а от масла машинного М8-Б1 98,63% а коэффициент поглощения для нефти и масла машинного (см. Пример 2) соответственно 2,4 и 3,0 г нефтепродукта/г сорбента. Таким образом, сорбционная емкость целлюлозного сорбента существенно выше, чем у сорбента, выбранного в качестве прототипа [2] так как для примерно тех же значений степени очистки воды коэффициент поглощения у него составляет 1,1 1,2 г/г.

Данные для сорбентов, полученных с различным расходом мыла представлены в таблице.

Как следует из представленных данных, применение абсорбента, полученного методом гидрофобизации целлюлозы нерастворимым мылом, позволяет существенно повысить эффективность сбора органических жидких загрязнений с поверхности воды по сравнению с методом, основанным на использовании хлористого кальция, обработанного мыльным раствором и нефтью [2] за счет увеличения емкости абсорбента примерно в 2 раза, а применяемые при этом реактивы дешевы и нетоксичны. Установлено, что оптимальный расход мыла 1% от массы целлюлозы при поглощении нефти и 2% при поглощении масла машинного, так как дальнейшее увеличение расхода мыла незначительно повышает сорбционные свойства целлюлозы, но приводит к удорожанию конечного продукта.

Используемая литература 1. Авторское свидетельство СССР N 1323536, кл. C 02 F 1/28, Минор В. А. Шахматова Л. М. Сорбент для очистки жидкостей от нефтяных загрязнений. 1987.

2. Авторское свидетельство СССР N 1567526, кл. C 02 F 1/28, Дашдиев Р. А. Геокчаев Т. В. Способ удаления тонкой пленки нефти с поверхности вод. 1990.

Формула изобретения

Способ получения абсорбента для очистки водных поверхностей от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и органическими растворителями, включающий смешивание растворимого мыла с основой, отличающийся тем, что в качестве основы используют целлюлозу, а после обработки основы мылом проводят обработку солью алюминия, взятой в количестве, эквимолярном по отношению к растворимому мылу до осаждения 1 15 мас. нерастворимого алюминиевого мыла по отношению к массе целлюлозы.

РИСУНКИ

Рисунок 1