RU2088725C1 - Method of removing oil pollution from water surface - Google Patents
Method of removing oil pollution from water surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088725C1 RU2088725C1 RU9595112899A RU95112899A RU2088725C1 RU 2088725 C1 RU2088725 C1 RU 2088725C1 RU 9595112899 A RU9595112899 A RU 9595112899A RU 95112899 A RU95112899 A RU 95112899A RU 2088725 C1 RU2088725 C1 RU 2088725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- water
- sorbents
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 31
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 5
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000011929 mousse Nutrition 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сорбционным способам очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений и может быть использовано для очистки водных объектов от пленки аварийно-разлитой и другой плавающей нефти. The invention relates to sorption methods for cleaning a water surface from oil pollution and can be used to clean water objects from a film of accidentally spilled and other floating oil.
Известен способ [1] очистки водных поверхностей нефтепоглотителями на основе сухой волокнистой массы природных органических материалов (торф, кора и древесные отходы различных пород, сельскохозяйственные отходы пшеничные и рисовые отруби, солома и другие). В необработанном виде такие сорбенты отличаются ограниченной нефтеемкостью, повышенным содержанием воды в нефтяном конгломерате и малой плавучестью. The known method [1] for cleaning water surfaces with oil absorbers based on dry fibrous mass of natural organic materials (peat, bark and wood waste of various species, agricultural waste wheat and rice bran, straw and others). In raw form, such sorbents are characterized by limited oil intensity, high water content in the oil conglomerate and low buoyancy.
Наибольшее распространение находят [2] модифицированные сорбенты, которые получают по двухстадийной схеме: пиролиз (500- 600oC) активация инертным газом (800-100oC) или химическими реагентами.The most widely used [2] are modified sorbents, which are obtained according to a two-stage scheme: pyrolysis (500–600 o C), inert gas activation (800–100 o C) or chemical reagents.
Недостатком таких сорбентов является их высокая энергоемкость, сложная технология получения. Качественные углеродные сорбенты содержат всего лишь 14-25 мас. древесного угля от исходного сырья, горючая часть которого состоит практически из чистого углерода, полученные нефтешламы при адсорбции такими сорбентами, как правило, не утилизируются и накапливаются в шламонакопителях. The disadvantage of such sorbents is their high energy intensity, complex production technology. High-quality carbon sorbents contain only 14-25 wt. charcoal from the feedstock, the combustible part of which consists practically of pure carbon, the resulting oil sludge during adsorption by such sorbents, as a rule, is not disposed of and accumulates in sludge collectors.
Наиболее близким техническим решением является способ удаления нефти с поверхности воды путем контакта ее с нетоксичным предварительно обработанным природным органическим сорбентом из семейства злаковых порошком пережженного риса [1] В результате 20 мин избирательной адсорбции сорбента с нефтью образуются агломераты нефтепродуктов, которые удаляются с поверхности воды в виде взвешенной полутвердой массы механическим путем. The closest technical solution is the method of removing oil from the surface of the water by contacting it with a non-toxic pre-treated natural organic sorbent from the family of cereal powder of burnt rice [1]. As a result of 20 minutes of selective adsorption of the sorbent with oil, agglomerates of oil products are formed, which are removed from the surface of the water in the form suspended semi-solid mass mechanically.
Однако известный способ имеет существенные недостатки. Для получения сорбента используется дорогостоящее сырье. Наблюдается низкая скорость поглощения нефти на начальной стадии контакта. При низкотемпературном пиролизе (НТП) риса образуется спекшийся коксовый остаток (королек) умеренно плотного вида. Поэтому для получения порошкообразного сорбента требуется дополнительная стадия размола. Вопрос об утилизации нефтешлама остается также не решенным. However, the known method has significant disadvantages. To obtain the sorbent, expensive raw materials are used. A low oil absorption rate is observed at the initial stage of contact. During low-temperature pyrolysis (NTP) of rice, a sintered coke residue (bead) of moderately dense form is formed. Therefore, to obtain a powdered sorbent, an additional grinding step is required. The issue of disposal of oil sludge also remains unresolved.
Целью предложенного способа является упрощение и удешевление очистки водных поверхностей от нефтяных загрязнений при сохранении высокой поглотительной способности сорбента. The aim of the proposed method is to simplify and reduce the cost of cleaning water surfaces from oil pollution while maintaining a high absorption capacity of the sorbent.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки водных поверхностей от нефтяных загрязнений, включающем обработку плавающей пленки нефти порошком природного органического сорбента, предварительно подвергнутого термообработке и охлажденного в закрытом состоянии, с последующим удалением механическим путем образующегося в результате избирательной абсорбции нефтяного плавучего конгломерата, согласно изобретению в качестве адсорбента применяют углистую массу, полученную при карбонизации измельченных и подсушенных древесных отходов в интервале температур 300-350oC в инертной среде до степени обугливания 13-16%
Способ осуществляют следующим образом.This goal is achieved by the fact that in the known method of cleaning water surfaces from oil pollution, including the processing of a floating film of oil with a powder of a natural organic sorbent, previously subjected to heat treatment and cooled in a closed state, followed by mechanical removal resulting from the selective absorption of an oil floating conglomerate, according to the invention, the carbonaceous mass obtained by grinding carbonized and dried is used as an adsorbent wood waste in the temperature range 300-350 o C in an inert atmosphere to a degree of carbonization of 13-16%
The method is as follows.
Пример 1. Для опытов использовали древесные опилки (ДО) хвойных пород Салаватского деревообрабатывающего комбината, фракционный состав в воздушно-сухом состоянии приведен на фиг.1. Example 1. For the experiments, we used wood sawdust (DO) of coniferous species of the Salavat wood processing plant, the fractional composition in the air-dry state is shown in Fig. 1.
Низкотемпературной карбонизации подвергали ДО с аналитической влажностью 1 2 мас. Навеску ДО загружали в аналитическую колбу с длинным горлом, затем закрывали плотно намотанной металлической сеткой Панченкова для предотвращения доступа воздуха в зону карбонизации. Коблу устанавливали горизонтально в электрическую муфельную печь МП-2У, в которой поднимали температуру до заданного значения со скоростью 3-4oC/мин. Контроль за показаниями температуры выполняли с помощью потенциометра КСП-4С с термопарой ХА (хромель-алюмель). Температуру низкотемпературной карбонизации варьировали в интервале 100-600oC. Время обжига при установившейся температуре составляло 60-70 мин (в зависимости от количества взятого сырья), в течение которого колбу с ДО периодически поворачивали в печи вокруг своей оси и следили за выходом газов пиролиза. После окончания опыта колбу с ДО помещали для охлаждения в эксикатор, затем взвешивали с точностью ±0,01 г. Обугленные ДО хранили в другой колбе с притертой пробкой.Low-temperature carbonization was subjected to DO with analytical humidity of 1 to 2 wt. A portion of BS was loaded into a long-necked analytical flask, then closed with a tightly wound Panchenkov metal mesh to prevent air from entering the carbonation zone. The dog was installed horizontally in an MP-2U electric muffle furnace, in which the temperature was raised to a predetermined value at a speed of 3-4 o C / min. Temperature readings were controlled using a KSP-4C potentiometer with a thermocouple XA (chromel-alumel). The temperature of low-temperature carbonization was varied in the range of 100-600 o C. The firing time at a steady temperature was 60-70 min (depending on the amount of raw material taken), during which the flask with BS was periodically turned in the furnace around its axis and monitored the release of pyrolysis gases . After the experiment, the flask with DO was placed for cooling in a desiccator, then weighed with an accuracy of ± 0.01 g. The charred DO was stored in another flask with a ground stopper.
Древесные опилки после карбонизации сохраняли первичную форму, полностью и равномерно обугливались по всей массе. В зависимости от температуры цвет карбонизата изменялся от светло-желтого до черного. After carbonization, sawdust retained its original form, completely and evenly charred throughout the mass. Depending on the temperature, the color of the carbonizate changed from light yellow to black.
Степень обугливания ДО определяли как:
R = 100•Cτ/Co (1)
где С0 и Cτ масса ДО до и после карбонизации.The degree of carbonization TO was determined as:
R = 100 • C τ / C o (1)
where C 0 and C τ are the mass of BS before and after carbonization.
Пример 2. Поглотительную способность сорбентов определяли в условиях, приближенных к аварийным ситуациям разлива нефти на поверхности воды. Схема опытной установки (фиг.2) и методика проведения эксперимента принципиально не отличаются от известных [3] Взвешивали предварительно смоченное водой, полиэтиленовое ведерко 1 с сетчатым фильтром крупностью 0,08 мм, монтировали установку, присоединив быстроразъемное соединение 2 и стакан 3, манипулируя уравнительной склянкой 4, устанавливали уровень воды выше сетчатого фильтра на 3 см. Example 2. The absorption capacity of the sorbents was determined under conditions close to emergency situations of oil spills on the water surface. The experimental setup scheme (FIG. 2) and the experimental procedure do not fundamentally differ from the known ones [3] Weighed previously wetted with water, a
Осторожно вливая в ведерко известное количество нефти, формировали пленку нефти на поверхности воды. Далее на загрязненную поверхность воды равномерно распыляли известное количество сорбента до его полного смачивания. После 20 мин контакта сорбента с нефтью дренировали воду и снова взвешивали ведерко с фильтром и конгломератом нефти. Поглотительную способность рассчитывали на 1 кг сорбента, а обводненность из материального баланса. Результаты эксперимента приведены в таблице. Данные получены для фракции ДО размером 1≅ ФР<3,2 мм при температуре нефти и окружающего воздуха 25-27oC. Использовали нефть из магистрального нефтепровода Салават-Орск с плотностью 0,87 г/см3 и вязкостью 38,76 МПа•с.Carefully pouring a known amount of oil into the bucket, an oil film was formed on the surface of the water. Next, a known amount of the sorbent was uniformly sprayed onto the contaminated water surface until it was completely wetted. After 20 minutes of contact of the sorbent with oil, water was drained and the bucket with the filter and oil conglomerate was again weighed. Absorption capacity was calculated per 1 kg of sorbent, and water cut from the material balance. The experimental results are shown in the table. The data were obtained for the DO fraction with a size of 1≅ FR <3.2 mm at an oil and ambient temperature of 25-27 o C. Oil was used from the Salavat-Orsk trunk pipeline with a density of 0.87 g / cm 3 and a viscosity of 38.76 MPa • from.
Известно, что при обжиге лигноцеллюлозного материала в инертной среде, соотношение которых определяется температурой и временем процесса, влажностью, размерами частиц материала и др. С увеличением температуры НТК возрастает выход летучих (степень обугливания), уменьшается выход жидких углеводородов и тем самым возрастает содержание углерода в угле, который вносит основной вклад в адсорбционную емкость нефтепоглотителя. Рациональным является степень обугливания в интервале 13-16% при 300-350oC обжиге.It is known that during firing of lignocellulosic material in an inert medium, the ratio of which is determined by the temperature and time of the process, humidity, particle size of the material, etc. With increasing temperature of the STC, the yield of volatiles increases (the degree of carbonization), the yield of liquid hydrocarbons decreases, and thus the carbon content in coal, which makes the main contribution to the adsorption capacity of the oil scavenger. Rational is the degree of carbonization in the range of 13-16% at 300-350 o C firing.
В интервале температур 200-300oC емкость рассматриваемых поглотителей нефти (g) составляет 3,0-3,7 кг/кг (табл.1). Эти величины значительно меньше нефтеемкости известных сорбентов: из соцветия тростника (g 19,9), гидрофобизированного вермикулита (g 20,0); сравнимы с модифицированным торфом (g 7,5); находятся на уровне импрегнированного стеариновой кислотой измельченного мела (g=2,3 4,6), измельченного каучука (g=3,0), термообработанных коры, торфа, волокнистых материалов или их смесей (g≥1,8 кг/кг) [1] Нефтеемкость сорбентов 3,0 4,5 кг/кг можно рассматривать как экономически выгодную.In the temperature range 200-300 o C, the capacity of the considered oil absorbers (g) is 3.0-3.7 kg / kg (table 1). These values are significantly less than the oil intensity of known sorbents: from reed inflorescences (g 19.9), hydrophobized vermiculite (g 20.0); comparable to modified peat (g 7.5); are at the level of crushed chalk impregnated with stearic acid (g = 2.3 4.6), crushed rubber (g = 3.0), heat-treated bark, peat, fibrous materials or mixtures thereof (g≥1.8 kg / kg) [ 1] Oil intensity of sorbents 3.0 4.5 kg / kg can be considered as economically viable.
Очистка поверхности воды от пленки нефти заключается в том, что разделение фаз происходит за счет избирательной смачиваемости капиллярной структуры на границе раздела трех фаз (дисперсная фаза дисперсная среда - капиллярная структура). Взаимодействие двух фаз с различной гидрофильной (способность материала смачиваться водой), гидрофобной олеофильностью (твердый материал не смачивается водой отталкивает ее, но хорошо смачивается углеводородами) природой капиллярной структуры сопровождается сложными поверхностными явлениями, которые проявляются через адсорбционные процессы на твердой поверхности и капиллярный подсос жидкостей. Purification of the water surface from the oil film consists in the fact that the phase separation occurs due to the selective wettability of the capillary structure at the interface of the three phases (dispersed phase dispersed medium - capillary structure). The interaction of two phases with different hydrophilic (the ability of a material to be wetted by water), hydrophobic oleophilicity (a solid material is not wetted by water repels it, but is well wetted by hydrocarbons) by the nature of the capillary structure is accompanied by complex surface phenomena that manifest themselves through adsorption processes on a solid surface and capillary suction of liquids.
По мере протекания этих процессов изменяется и способность сорбента-нефтепоглотителя удерживаться на поверхности дисперсной среды (воды). Возникает опасность осаждения образующегося нефтяного мусса на дно водоема. Способность твердого тела удерживаться на поверхности жидкости или на определенном уровне внутри ее (плавучесть) определяется соотношением двух сил: силой тяжести частицы и подъемной (архимедовой) силой. Это условие можно записать как:
rr≅ ρc (2)
где ρr плотность частицы (конгломерата сорбент-масло);
ρc плотность дисперсной среды.As these processes proceed, the ability of the sorbent-oil absorbent to retain on the surface of a dispersed medium (water) also changes. There is a danger of sedimentation of the resulting oil mousse to the bottom of the reservoir. The ability of a solid to stay on the surface of a liquid or at a certain level inside it (buoyancy) is determined by the ratio of two forces: the gravity of the particle and the lifting (Archimedean) force. This condition can be written as:
r r ≅ ρ c (2)
where ρ r particle density (conglomerate sorbent-oil);
ρ c is the density of the dispersed medium.
Данные таблицы показывают, что процесс поглощения нефти с поверхности воды сопровождается и водопоглощением исследуемых сорбентов. При этом степень обводненности нефтешлама с увеличением температуры обжига сорбентов при НТК в сравнении с воздушно-сухим ДО сначала резко снижается (в 1,74 раза при 200oC) и затем изменяется незначительно.The data in the table show that the process of oil absorption from the water surface is accompanied by water absorption of the studied sorbents. In this case, the degree of water cut of oil sludge with an increase in the temperature of sorbent firing at NTC in comparison with air-dry BS first sharply decreases (1.74 times at 200 o C) and then changes slightly.
Значительное содержание нефти в нефтяном конгломерате (более 70% таблица), а также высокая начальная скорость ее впитывания капиллярной структурой лигноцеллюлозного материала обеспечивают высокую продолжительность сохранения плавучести нефтяного конгломерата (до 15-20 сут), достаточную для удаления его с водной поверхности. The significant oil content in the oil conglomerate (more than 70% of the table), as well as the high initial rate of its absorption by the capillary structure of the lignocellulosic material, provide a high duration of conservation of buoyancy of the oil conglomerate (up to 15-20 days), sufficient to remove it from the water surface.
Однако при распылении нефтяного сорбента над загрязненной поверхностью часть его может оказаться в непосредственном контакте с дисперсной средой. However, when spraying an oil sorbent over a contaminated surface, part of it may be in direct contact with a dispersed medium.
Пример 3. Процесс водопоглощения сорбентов в условиях их полного погружения моделировали в лабораторных условиях. В мерный цилиндр диаметром 30 см загружали 2-3 г исследуемого сорбента и вливали 70 мл водопроводной воды при интенсивном перемешивании суспензии стеклянной палочкой. По истечении 10 мин замеряли высоту слоя сорбента h0. Далее через 1-2 сут всю смесь, включая осадок, снова перемешивали и через 1 ч замеряли высоту осадка hτ. Скорость осаждения определяли как hτ/ho= f(τ).Example 3. The process of water absorption of sorbents in the conditions of their complete immersion was modeled in laboratory conditions. 2-3 g of the studied sorbent were loaded into a measuring cylinder with a diameter of 30 cm and 70 ml of tap water was poured with vigorous stirring of the suspension with a glass rod. After 10 minutes, the sorbent layer height h 0 was measured. Then, after 1-2 days, the entire mixture, including the precipitate, was stirred again and after 1 h, the precipitate height h τ was measured. The deposition rate was determined as h τ / h o = f (τ).
На фиг.3 приведены кинетические кривые осаждения ДО 1,0≅ФР<3,2 мм термообработанных при 250, 300 и 350oC: кривые А (пиролиз 1,0≅ФР<3,2 мм при 250oС); B то же при 300oC; C то же при 350oC.Figure 3 shows the kinetic deposition curves of up to 1.0 ° F <3.2 mm heat-treated at 250, 300 and 350 o C: curves A (pyrolysis 1.0 ° F <3.2 mm at 250 ° C); B the same at 300 o C; C is the same at 350 o C.
Высокую степень водопоглощения показали сорбенты из ДО с низкой температурой обжига 100, 160 и 200oC. Капиллярный подсос влаги здесь оказался настолько велик, что уже через 1,2 ч 51,0 об. капиллярных структур потеряло плавучесь в первом сорбенте, 38,5% во втором и 23,5% в третьем, соответственно. Практически полная седиментация сорбентов наступила через 17 ч.A high degree of water absorption was shown by sorbents from BS with a low firing temperature of 100, 160, and 200 o C. The capillary suction of moisture here turned out to be so great that after 1.2 hours 51.0 vol. capillary structures lost buoyancy in the first sorbent, 38.5% in the second and 23.5% in the third, respectively. Almost complete sedimentation of the sorbents occurred after 17 hours.
У сорбентов, полученных обжигом при температуре 300 и 350oC, потеря плавучести у капиллярных структур при контакте их с дисперсной средой составляет лишь 4 6 об. сорбента в течение 5 сут (фиг.3). Взаимодействие их с системой дисперсная фаза дисперсная среда придает капиллярным структурам плавучесть за счет интенсивного впитывания ими углеводородов нефти при ограниченном подсосе влаги. Сорбционная емкость поглотителей нефти в условиях равновесия в 3-х фазной системе нефть-вода (капиллярные дисперсии составляют 3,70 и 4,28 кг/кг (таблица), соответственно при температурах НТК 300 и 350oC. При локализации разлитой нефти на поверхности воды нетоксичные биодеградируемые сорбенты могут рассматриваться как нефтепоглотители с приемлемыми олеофильными и гидрофобными характеристиками, приобретенными ими в результате карбонизации ДО в инертной среде.In sorbents obtained by firing at a temperature of 300 and 350 o C, the loss of buoyancy in capillary structures upon their contact with a dispersed medium is only 4 6 vol. sorbent for 5 days (figure 3). Their interaction with the disperse phase system disperse medium gives the capillary structures buoyancy due to the intensive absorption of oil hydrocarbons by them with a limited suction of moisture. Sorption capacity of oil absorbers in equilibrium in a 3-phase oil-water system (capillary dispersions are 3.70 and 4.28 kg / kg (table), respectively, at temperatures of
Таким образом, нижняя граница НТК (300oC) ДО определяется значительным водопоглощением получаемых сорбентов, а верхняя (350oC) - увеличением степени обгара без заметного увеличения нефтеемкости.Thus, the lower limit of NTK (300 o C) BS is determined by the significant water absorption of the resulting sorbents, and the upper (350 o C) is determined by an increase in the degree of burning without a noticeable increase in oil intensity.
Пример 4. При НТК ДО получаются поглотители, уступающие по нефтеемкости известным сорбентам. Вместе с тем после насыщения нефтью они могут успешно использоваться для приготовления твердого топлива. Получение качественного углеводородного сорбента по двухступенчатой схеме (пиролиз, активация) приводит к образованию лишь 14-25% древесного угля, горючая часть которого состоит практически из чистого углерода. Выход древесного угля после предварительного обжига составляет 86,1% (таблица, 300oC), при этом в нем увеличивается содержание углерода до 16-64% что составляет 90% энергетического потенциала древесины. Это особенно важно для получения твердого топлива из неутилизируемых в настоящее время нефтешламов.Example 4. With NTK DO absorbers are obtained that are inferior in oil capacity to known sorbents. However, after saturation with oil, they can be successfully used for the preparation of solid fuels. Obtaining a high-quality hydrocarbon sorbent according to a two-stage scheme (pyrolysis, activation) leads to the formation of only 14-25% of charcoal, the combustible part of which consists practically of pure carbon. The output of charcoal after preliminary firing is 86.1% (table, 300 o C), while the carbon content in it increases to 16-64%, which is 90% of the energy potential of wood. This is especially important for the production of solid fuels from oil sludges currently not being utilized.
Известно, что в топливных брикетах допускается влажность до 10% содержание нефти 2-10 мас. (связующее при 100-200oC) [4] Топливо в смеси с предварительно обожженой древесиной горит быстрее, чем необожженая древесина, в процессе его сгорания образуется меньше дыма и сажи, ему сообщается гидрофобность при хранении.It is known that in fuel briquettes a moisture content of up to 10% is allowed; oil content of 2-10 wt. (binder at 100-200 o C) [4] Fuel mixed with pre-burned wood burns faster than unburnt wood, less smoke and soot is formed during its combustion, it is hydrophobic during storage.
Стоимость твердого топлива из древесных отходов к концу 80-х годов на мировом рынке составила 15-20 долларов, а известного нефтепоглотителя (Япония) на основе рисовой шелухи в период Ирако-Иранского конфликта 1500 долларов США за 1 т продукции. The cost of solid fuel from wood waste by the end of the 80s on the world market was $ 15-20, and the well-known oil scavenger (Japan) based on rice husk during the Iraq-Iran conflict was $ 1,500 per 1 ton of production.
На совещании по проблемам ликвидации аварий на нефтепроводах (Трубопроводный транспорт нефти N 10, c.23, 1994) отмечалось, что стоимость сорбентов БТИ-1. БТИ-3 на основе торфяной крошки составляет около 40 тыс. руб. за 1 кубометр (в ценах на 1 сентября 1994). At the meeting on the problems of liquidation of accidents at oil pipelines (Pipeline transport of
Определение элементарного состава полученных карбонизатов при низкотемпературной карбонизации осуществляли по методике А.М.Кунина (Технологический контроль газового производства. М. Гостоптехиздат, 1958, с.37-42). The determination of the elemental composition of the obtained carbonizates during low-temperature carbonization was carried out according to the method of A.M. Kunin (Technological control of gas production. M. Gostoptekhizdat, 1958, p. 37-42).
Получено, мас. при 200oC (С 49,86, Н 6,52), при 300oC (С - 62,71, Н 5,83), при 400oC (С 86,51, Н 3,17), при 600oC (С - 87,84, Н 2,38).Received, wt. at 200 o C (C 49.86, H 6.52), at 300 o C (C - 62.71, H 5.83), at 400 o C (C 86.51, H 3.17), at 600 o C (C - 87.84, H 2.38).
Элементарный состав древесных углей при обжиге ДО в течение 60- 70 мин не изменялся, что свидетельствует о полной завершенности процессов НТК. The elemental composition of charcoal during roasting DO for 60–70 min did not change, which indicates the complete completeness of NTC processes.
Использование предлагаемого сорбента для очистки водных поверхностей удешевляет и упрощает способ очистки, а образующиеся в результате избирательной адсорбции нефтяные плавучие конгломераты используют в виде топливных брикетов, т.е. процесс очистки водных объектов от нефтяных загрязнений представляет безотходную технологию. The use of the proposed sorbent for cleaning water surfaces reduces the cost and simplifies the cleaning method, and oil floating conglomerates formed as a result of selective adsorption are used in the form of fuel briquettes, i.e. The process of cleaning water bodies from oil pollution is a waste-free technology.
Источники информации
1. CH, патент, N 669205, кл. C 09 K 3/32, 1989.Sources of information
1. CH, patent, N 669205, class. C 09
2. JP, заявка N 58-140311, кл. C 01 C 31/08, 1983. 2. JP, application N 58-140311, cl. C 01 C 31/08, 1983.
3. Михельсон Х.И. Использование в лесном комплексе отходов переработки древесины для нужд собственного производства (Гидролиз и лесохимическая промышленность, 1986, N8, c.26-27). 3. Michelson H.I. The use of wood processing waste in the forest complex for the needs of its own production (Hydrolysis and wood chemical industry, 1986, N8, p. 26-27).
4. JP, заявка N 59-18792, кл. C 01 G 5/48, 1984.2 4. JP, application N 59-18792, cl. C 01
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595112899A RU2088725C1 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Method of removing oil pollution from water surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595112899A RU2088725C1 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Method of removing oil pollution from water surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2088725C1 true RU2088725C1 (en) | 1997-08-27 |
| RU95112899A RU95112899A (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=20170488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9595112899A RU2088725C1 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Method of removing oil pollution from water surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2088725C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259875C2 (en) * | 2003-09-18 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная группа "Ренари" | Sorbent for removal of oil and petroleum products from liquid media and method of making rice husk |
| RU2333161C2 (en) * | 2006-08-08 | 2008-09-10 | Ильгиз Хазиевич Гараев | Composition for treatment of soil and water from oil contamination and method of water treatment from oil contamination |
| RU2396542C2 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method and device for testing granular sorbents |
| RU2420579C2 (en) * | 2009-08-11 | 2011-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Маркетинг-Бюро" | Method of immobilising microorganism cells in sorbent used for oil cleaning |
| RU2579400C1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Sorbents for sewage treatment from oil |
-
1995
- 1995-07-24 RU RU9595112899A patent/RU2088725C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Японии N 59-18792, кл. C 10 G 5/48, 1984. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259875C2 (en) * | 2003-09-18 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная группа "Ренари" | Sorbent for removal of oil and petroleum products from liquid media and method of making rice husk |
| RU2333161C2 (en) * | 2006-08-08 | 2008-09-10 | Ильгиз Хазиевич Гараев | Composition for treatment of soil and water from oil contamination and method of water treatment from oil contamination |
| RU2396542C2 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method and device for testing granular sorbents |
| RU2420579C2 (en) * | 2009-08-11 | 2011-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Маркетинг-Бюро" | Method of immobilising microorganism cells in sorbent used for oil cleaning |
| RU2579400C1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Sorbents for sewage treatment from oil |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kaya et al. | Investigation of effectiveness of pine cone biochar activated with KOH for methyl orange adsorption and CO2 capture | |
| AlOthman et al. | Valorization of two waste streams into activated carbon and studying its adsorption kinetics, equilibrium isotherms and thermodynamics for methylene blue removal | |
| CA1302706C (en) | Utilization of low rank coal and peat | |
| Salgado et al. | Preparation of activated carbon from babassu endocarpunder microwave radiation by physical activation | |
| Mall et al. | Removal of Orange-G and Methyl Violet dyes by adsorption onto bagasse fly ash—kinetic study and equilibrium isotherm analyses | |
| US5141526A (en) | Fuel preparation from a waste sludge | |
| Gan et al. | Activation of waste MDF sawdust charcoal and its reactive dye adsorption characteristics | |
| Hwang et al. | The preparation of an adsorbent from mixtures of sewage sludge and coal-tar pitch using an alkaline hydroxide activation agent | |
| Gąsior et al. | Application of the biochar-based technologies as the way of realization of the sustainable development strategy | |
| RU2088725C1 (en) | Method of removing oil pollution from water surface | |
| RU2395336C1 (en) | Method of preparing carbonaceous adsorbent from sunflower husks | |
| Zainal et al. | Carbonisation-activation of oil palm kernel shell to produce activated carbon and methylene blue adsorption kinetics | |
| CN109082321B (en) | Application of surfactant in promoting hydrothermal carbon forming | |
| Batra et al. | Value‐added products from unburned carbon in bagasse fly ash | |
| NO135321B (en) | ||
| RU2098451C1 (en) | Formulation for briquetting fuel | |
| EP0719177B1 (en) | Porous granular material obtained from wool scouring liquor, method for the manufacture thereof and applications | |
| KR20090019168A (en) | Pellet-type solid fuel and method of manufacturing the same | |
| RU2825157C1 (en) | Use of biochar from pine and spruce bark for water purification from microplastic | |
| Putshak'a et al. | Production and characterization of activated carbon from leather waste, sawdust, and lignite | |
| RU2786595C1 (en) | Method for producing a water-repellent sorbent for purifying waste water from petroleum products | |
| RU2708604C1 (en) | Method of producing sorbent for purification of waste water from oil products | |
| Kozlov et al. | Processing of lignites into effective sorbents for solving environmental problems and improving the quality of life | |
| RU2116247C1 (en) | Method for production of oil-product floating adsorbent from solid remnants of combustion of bituminous and brown coals | |
| Boucheta et al. | Preliminary Study on Benzoic Acid Adsorption from Crude Active Coals and Bentonite. |