Состав для очистки поверхности воды от нефтяных и масляных загрязнений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ966106 (22} Заявлено 22.08. 80 (21) 2973851/23-26

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (1 М Кп з

С 09 К 3/32 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33} УДК628 34 (088.8) Опубликовано 15. 10. 82. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15. 10 ° 82!

Г. Н. Семанов, И.A.Ìóðàøåâ, В. В.Шокин, A. К. Го

H.A.Èåëüíèê, E.Е.Чистяков,. Ф.В.Линчевский и (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) COCTAB ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВОДИ

ОТ НЕФТЯННХ И МАСЛЯНЫХ ЗЛГРЯВНЕНИЙ

Изобретение относится к очистке поверхности воды от нефтяных и масляных загрязнений с помощью химических препаратов.

Известно, что применение наиболее . распространенных механических и сорбционных средств борьбы с загрязнением моря нефтью и нефтепродуктами становится неэффективным в случае сбора тонких (менее 0,1 мм) пленок.

Производительность указанных средств значительно повышается при использовании химических препаратов-собирателей нефти, которые позволяют очищать поверхность воды от нефти и масел за счет утолщения плавающей пленки и сокращения площади загрязнения.

Собиратели нефти содержат в ка-. честве основы нерастворимые поверхностно-активные вещества (IIAB), которые при нанесении на водную поверх° ность растекаются в мономолекулярный слой, изменяя баланс поверхностных сил на границе раздела нефтьвода-воздух, и оказывают при этом давление на загрязнение, в результате чего пленка нефти или масла .сжи. мается в более толстый слой, а площадь загрязнения сокращается. Эффективность собирателей оценивается величиной максимального давления, которое они способны создавать (давление растекания ПР)..Величина давления растекания препаратов должна быть не менее 35 MH/ì.

Известно. использование в качестве собирателей нефти оксиэтилированных жирных кислот общей формулы

Я-СОО (СН СН 0) „Н где. 8 - 11-19; и - алкильный радикал С1о-С15 L11 °

В СССР нет отечественных собирателей. Известно только использование

IlAB на основе оксифоса для повышения степенй очистки водной поверхности с помощью сорбентов (2 ).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является "Ойл Хердер",.имеющий в своем составе ПАВ и растворитель или носитель (3).

В качестве ПАВ используют алифатические спирты С -C> а также аналогичные спирты, оксиэтйлировайные 1-3 молями окиси этилена. В качестве растворителя в состав входит изопропиловый спирт или производные этиленгликОля, а в качестве носителей

966106 твердые растнориьь>е или нерастворимые в воде вещества.

Недостатками указанных составов является или малая устойчивость к растворению мономолекулярных пленок

IIAB, что приводит к увеличению расхода препаратов, или значительная вязкость, что усложняет технологию применения, или высокая токсичность, что отрицательно сказывается на гидробионтах и рыбе.

Целью изобретения является уме- . ньшение растворимости токсичности и сокращение площади загрязнения.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый состав содержит дополнительно к оксиэтилированным жирным спиртам Со-С10 техническое масло при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Оксиэтилиронанные жирные спирты 25-75

Техническое масло 75-25

В качестве технического масла используют таллоное или моторное масла.

Технология приготовления состава заключается в смешивании исходных компонентов при 20-50 С по периодио ческой или непрерывной схеме. Газовых выбросов и сточных вод при этом не образуется.

Смесь эксиэтилированных жирных спиртов и технического масла roçноляет получить, как это показано в табл. 1, качественно иной препарат, чем исходные вещества, при этом спирты обеспечивают высокое поверхностное давление, а масло уменьшает растворимость препарата в воде, способствуя увеличению времени, в течение которого препарат способен эффективно сокращать площадь загрязнения.

Свойства препаратов, указанные в табл. 1, оценены следующим образом.

Данление растекания определяют на весах Лзнгмюра.

Каплю препарата помещают на поверхность воды в ванне весов,йпосле растекания и установления равновесия между каплей и пленкой регистрируют давление.

Толщина слоя, в который может быть собрана нефть данным прегаратом, рассчитывают по найденной величине давления растекания.

Устойчивость мономолекулярной пленки к растворению характеризуется периодом полураспада. Для его определения на поверхность воды в ванне весов Лэнгмюра помещают кап-лю собирателя и регистрируит данление растекания. Затем каплю отделяют от пленки подвижным барьером, после чего давление начинает йадать.

Время, н течение которого величина

I0 давления снижается в 2 раза .по сравнению с первоначальным давлением . растекания, принимают за меру устойчивости монослоя.

В экспериментах в качестве ПАВ применяют оксиэтилированные 1-3 молями окиси этилена жирные спирты

c„o С20

Граничные значения содержания компонентов н предлагаемом составе выбраны, исходя из того, нто композиции, содержащие оксиэтилиронанные .спирты н количестве меньше, чем 25%, дают при растекании необходимый для собирателей нефти минимум давления

35 мН/м, а композиции, содержащие масло в количестве меньшем, чем

25Ъ, становятся заметно раствориьыми.

Давление растекания и устойчиности к растворению различных по составу композиций из оксиэтилированных спиртов и масла приведены в табл. 2.

Примеры по способности предлагаемого состава сокращать площадь загрязнения, приведены в табл. 3.

Результаты получают следующигл образом.

На поверхность искусственной морской воды н химическом стакане диаметром 10 см, емкостью 1 л, наносят определенное количество нефтепродукта (флотский мазут). Зная это ко.— личество и площадь пятна, образовавшегося после растекания нефтепродукта, рассчитывают толщину пленки загрязнения. При нанесении на загрязненную поверхность исследуемого препарата (0,01 мл) наблюдают сокращение площади нефтяного пятна. Эту площадь измеряют через 5 мин после

40 нанесения состава. Отношение гервоначальной площади пятна к полученному значению (кратность сокращения площади загрязнения, Кб) служит критерием эффективности сбора заг45 рязнения. По мере растворения препарата пятно нефтепродукта увеличивают в размерах. Через 150 мин вновь замеряют площадь пятна и опредаляют кратность ее сокращения (К,(>)

50 относительно первоначальной величины. По разнице значений К и К,> судят об устойчивости препарата к растворению.

Таким образом, приведенные данные показывают, что пРедлагаемый состав способен эффективно сокращать и поддерживать в сокращенном виде площадь загрязнения.

Компоненты состава идентичны, а их производство уже организовано, и поэтому имеются реальные возможности для удовлетворения потребностей в данном препарате. Кроме того, применение указанного состава позволит отказаться от закупок дорогостоящих импортных собирателей нефти.

966106

Таблица 1

Предлагаемый состав

Исходные вещества

Свойства

2""

Давление растекания, мН/м

43

40

44

Толщина слоя собираемой нефти, мм

4,5

0,5

4,4

4,7

4,0

3,4

0,1 4,5

5,3

6,0

0 5

75% оксиэтилированного спирта + 25% .таллового масла;

50% эксиэтилированного спирта + 50% таллового масла; "" - 25% оксизтилированного спирта + 75% таллового масла

;период полураспада пленки препарата, ч

Оксиэти- Таллолирован- вое масный ло спирт

Собира"тель

"QADI

Хердер"

966106

1 аА

» аА 1

L .аА

I

Ю 1

Ю т1 аА Ф! aA

1 1»

1 1

I 1

1 О

1 ж

Π—

1

1 и )

CV

1 — — Ф

9 х х

П!

1 М

1 а

I 9

I М ! о

1 Г.) О

Ю

% 1

an ъ (Ч

01 Ф

О

an

1 »

I — — с

1

1 Ю аА

l — — Ч

1

an

<Ч

0 — 3

I аА в 1

СЬ

1

l

1

М с

l Х Ф ф g

Х Д

9 О н а

v а

Ф а о

9 И х х ц

9 О а.

6 Ы 9.< Е

Щ

1aI (ч

lg о х и

1

"! 1

1

fg

I х

1О ! юф

Е I

1 ! сЮ

1 ъ

I Х ,I М

I о

1 О

М

I Р3

1 Х ! о ! а

I x

1 1» ! v

I

1 и>

l0V

a cg

I Х ! uo и ! 9 х

g Е

lX9

l9O хх о х

1 а

I B X

19О

l Х Н ! vm

I Х Ф ! о

1 Х

g O0

1 а I ! xu

1 ИХ(v

I o

I 3 C ! xK

I aII

1 Ial

l 9 а)

I 9 Ц

I G

I Н

I Pa

1 Х

I I ! v о

1 913

I 9\9 ! oo ! ах

1 0)&

1 Х

l VX

I A ! о

1 1

Ю

I ch

»» !

I Г) ! 1

1» ! !

1 C) аА

3 — Ч

1 а

1 cV

3

I

О

1 а-1 м м (Ч сЧ Ф

Ю с с 4 аА Ф

C) с м eq Ф

М м ц) 10

966106

Толщина пленки загрязнения 0,03 мм

Т аблиц а 3

Предлагаемый состав

Кратность сокращения площади

Собиратель

"Ойл Хердер"

3 4

К5

62 58 56 59 58

61

f50

Толщина пленки загрязнения 0,6 мм

2,3 2,3 2,3 2,4 2,3 2,5 2,3

2,1 2,1 2,2 2,2 2,2 2,2 2,1

2,8

К5

1,6

450

Формула изобретения

Техническое масло

75-25

1. Состав для очистки поверхнос-. ти воды от нефтяных и масляных загрязнений, содержащий оксиэтилиро- 35 ванные жирные спирты C -CM, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения растворимости, токсичности и сокращения площади загрязне. ния, он дополнительно содержит техни- 4Q ческое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксиэтилированные жирные спирты 25-75 45

Составитель О ° Захаров

Редактор A. Химчук Техред Л.Пекарь Корректор Г. Решетник

Заказ 7777/37 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, У(-35, Раушская наб., д.4/5

ФИлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

1 — 75%

2 — 50Ъ

3 — 25%

4 - 75%

5 — 50Ъ б — 25%

7 — 50% оксиэтилированных спиртов оксиэтилированных спиртов эксиэтилированных спиртов оксиэтилированных спиртов оксиэтилированных спиртов оксиэтилированных спиртов оксиэтилированных спиртов

63 58 57 60 60 63

+ 25% таллового масла

+ 50Ъ таллового масла

+ 75% таллового масла

+ 25Ъ дизельного масла ДС-8

+ 50% дизельного масла ДС-8

+ 75% дизельного масла ДС-8

+ 50% автомобильного масла АС-б

2. Состав по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве технического масла используют талловое или моторное масла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 49-42788, кл. 2(1)-129(298), 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 548573, кл. С 02 В 9/02, 1975.

3 ° Патент Великобритании

Р 1413148, кл. С 1 С, 1975.