Способ получения абсорбента органических жидкостей

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Суть изобретения в гидрофобизации отходов переработки древесины нерастворимой солью сульфатного мыла. Технический результат состоит в повышении сорбционной емкости, улучшении экологических характеристик, упрощении и удешевлении технологии получения абсорбента и использовании в качестве компонентов отходов и побочных продуктов производства. 3 табл.

Изобретение относится к способам получения абсорбента для очистки сточных вод, акваторий от загрязнений органическими жидкостями. Возможно использование абсорбента для очистки твердых поверхностей и грунта.

Известен способ очистки поверхности воды от нефтепродуктов, в основу которого положено применение сорбента из полипропиленового волокна, обработанного поверхностно-активным веществом - неонолом или оксанолом [1].

Известен способ приготовления сорбента на основе хлористого кальция для очистки жидкостей от загрязнений с применением хозяйственного 60%-ного мыла [2], взятый в качестве прототипа. Получают сорбент при добавлении плавленого хлористого кальция и нефти во 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 абсорбента, которая составляет 1 - 2 г нефтепродукта/г сорбента, что приводит к повышенному расходу сорбционного материала.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего при хороших экологических характеристиках абсорбента повысить сорбционную емкость, используя в качестве компонентов отходы переработки древесины и сульфатное мыло. В этом заключается новый технический результат находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенным признаком изобретения являются гидрофобизация отходов переработки древесины (опилки, шлифовальная пыль и опилки распиловки древесно-стружечных плит) нерастворимой солью сульфатного мыла путем его осаждения из водного раствора в количестве 0,5 - 2% от массы отходов эквимолекулярным по отношению к мылу количеством алюмокалиевых квасцов.

Абсорбент получают следующим образом. Отходы переработки древесины гидрофобизируют нерастворимым мылом. Для этого навеску древесных отходов диспергируют в горячем водном растворе сульфатного мыла (0,5 - 2% от массы отходов), а затем мыло осаждают, добавляя эквимолекулярное по отношению к нему количество алюмокалиевых квасцов (AlK(SO₄)₂ 12H₂O). Гидрофобизированные отходы отделяют от раствора на фильтре, затем сушат до постоянной массы.

Для оценки эффективности очистки поверхности от загрязнений органическими жидкостями абсорбент равномерно распределяют по загрязненной поверхности в количестве 1/2 - 1/5 от веса поглощаемого вещества, после чего собирают любым механическим способом. Абсорбент имеет насыпную плотность 0,09 - 0,13 г/см³.

Пример 1. Для получения абсорбента с 1%-ным от веса древесной шлифовальной пыли расходом мыла навеску шлифовальной пыли (20 г) диспергируют в 1 л 0,02%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,2 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированную пыль отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 2. Для получения абсорбента с 1%-ным от веса древесных опилок расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,02%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,2 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 3. Для получения абсорбента с 1%-ным от веса опилок распиловки древесно-стружечных плит (ДСП) расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,02%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,2 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 4. Для определения сорбционной емкости 6,6 г абсорбента в широком сосуде перемешивают с избытком (50 - 70 мл) органической жидкости, выдерживают 10 мин и извлекают с сорбированной жидкостью. Избыток толуола удаляют, выложив сорбент на крупноячеистое сито, и выдерживают в течение суток, после чего определяют привес прочно сорбированной жидкости. Результаты опыта для абсорбента с 1%-ным от веса исходного сырья расходом мыла приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены результаты опыта для абсорбента на основе древесных опилок с различным содержанием мыла.

Пример 5. Для получения абсорбента с 0,3%-ным от веса древесных опилок расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,006%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,06 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 6. Для получения абсорбента с 0,5%-ным от веса древесных опилок расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,01%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,1 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC по постоянной массы.

Пример 7. Для получения абсорбента с 2%-ным от веса древесных опилок расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,04%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,4 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 8. Для получения абсорбента с 5%-ным от веса древесных опилок расходом мыла навеску опилок (20 г) диспергируют в 1 л 0,1%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65 - 70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 1 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 - 15 мин и на фильтре гидрофобизированные опилки отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40 - 45^oC до постоянной массы.

Пример 9. Для определения степени поглощения воды 6,6 г абсорбента на основе древесных опилок в широком сосуде перемешивают с избытком (50 - 70 мл) дистиллированной воды, выдерживают 10 мин и извлекают с сорбированной жидкостью. После этого определяют привес прочно сорбированной жидкости. Результата опыта приведены в табл. 3.

Как следует из представленных данных, применение абсорбента, полученного методом гидрофобизации отходов переработки древесины нерастворимым мылом, позволяет существенно повысить эффективность сбора органических жидких загрязнений по сравнению с методом, основанным на использовании хлористого кальция, обработанного мыльным раствором и нефтью [2], за счет существенного увеличения емкости абсорбента, а применяемые при этом реактивы дешевы и нетоксичны. При этом оптимальный расход мыла составляет 0,5 - 2% от веса основы абсорбента, так как при уменьшении количества используемого мыла возрастает степень поглощения воды и снижается емкость абсорбента по органической жидкости. При увеличении количества используемого мыла емкость абсорбента существенно не изменяется, а стоимость конечного продукта возрастает.

Используемая литература.

1. Авт. св. СССР N 1323536, кл. C 02 F 1/28, 1987.

2. Авт. св. СССР N 1567526, кл. C 02 F 1/28, 1990.

Формула изобретения

Способ получения абсорбента органических жидкостей, включающий гидрофобизацию основы мылом, отличающийся тем, что в качестве основы используют опилки, и/или шлифовальную пыль, и/или опилки распиловки древесно-стружечных плит, их гидрофобизацию проводят нерастворимым сульфатным мылом путем его осаждения из водного раствора в количестве 0,5 - 2% от массы отходов эквимолекулярным по отношению к мылу количеством алюмокалиевых квасцов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2