Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2281157

СОРБЕНТ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ТОКСИЧНЫХ НЕФТЕМАСЛОЗАГРЯЗНЕНИЙ

Имя изобретателя: Рудник Михаил Иосифович 
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество "Институт экологической безопасности"
Адрес для переписки: 305019, г.Курск, ул. Малых, 125, ЗАО "Институт экологической безопасности", ген. директору М.И. Руднику
Дата начала действия патента: 2004.12.14 

Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслоотходов и нефтемаслозагрязнений, образуемых, например, при зачистке нефте- или газопроводов. Сорбент состоит из негашеной извести, активированного угля и поверхностно-активного вещества в составе костной муки при следующем соотношении компонентов, мас.%: костная мука 0,4-3,0; активированный уголь до 10,0; негашеная известь - остальное. Результатом, полученным при осуществлении изобретения, является создание дешевого сорбента, состоящего из доступных компонентов, которые, хорошо перемешиваясь с негашеной известью, способны обезвреживать и утилизировать токсичные нефтемаслоотходы, содержащие ионы тяжелых металлов, легкие фракции углеводородов в том числе серусодержащие и парафино-смолистые отложения.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслозагрязнений и нефтемаслоотходов. Сорбент позволяет химическим способом обезвредить нефтемаслоотходы, содержащие ионы тяжелых металлов, легкие фракции углеводородов в том числе кислые гудроны, серосодержащие и парафино-смолистые отложения и может быть применен, в частности, для обезвреживания и утилизации токсичных нефтяных отходов, получаемых после зачистки резервуаров, продукте-, нефте- или газопроводов.

Известны различные сорбенты для очистки от нефтяных загрязнений например сорбент по а.с. СССР №1567526, С 02 F 1/28. Известный сорбент включает нефть, хлористый кальций и смесь натриевых солей жирных кислот, в качестве которой применяется 60%-ное хозяйственное мыло.

Недостатком такого сорбента являются дорогостоящие добавки, требующие специального изготовления.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является сорбент, состоящий из негашеной извести и животного технического жира в количестве 0,4-3 мас.%, см. патент №2160758, С 02 F 1/28.

Указанный сорбент не всегда эффективен для утилизации токсичных нефтемаслоотходов и нефтемаслозагрязнений, содержащих ионы тяжелых металлов, легкие фракции углеводородов, в том числе серосодержащие и парафино-смолистые отложения, так как в процессе обезвреживания выделяются газообразные продукты с характерным запахом и в водной вытяжке обнаруживается остаточное содержание ионов металлов и нефтепродуктов. Добавки, входящие в указанный сорбент, являются дорогостоящими, не всегда доступными, недостаточно перемешиваются с негашеной известью.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, - создание дешевого сорбента, включая модификатор, хорошо перемешивающегося с негашеной известью, состоящего из доступных компонентов и способного утилизировать и обезвреживать токсичные нефтемаслоотходы и нефтемаслозагрязнения.

Указанная задача достигается тем, что сорбент состоит из негашеной извести, активированного угля и костной муки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Однако известно использование активированного угля как для сорбции ионов тяжелых металлов, так и для сорбции углеводородов.(см. например А.Д.Смирнов. Сорбционная очистка воды. - Л, 1982, стр.41-43, 69-76). Добавление активированного угля позволяет получить сорбент с более высокой сорбционной способностью в отношении ионов тяжелых металлов, легких фракций углеводородов, в том числе серосодержащих соединений.

Известен способ обезвреживания отходов, где используют сорбент, содержащий известь и активированный уголь (патент RU 2070422, 20.12.1996), однако данный способ использован для очистки горячих газов после термических процессов и в состав сорбента входит гашеная известь (гидроксид кальция).

Костная мука представляет собой смесь триглециридов высших жирных кислот - стеариновой, пальмитиновой и олеиновой, соединенных с многоатомным спиртом- глицерином - эфирной связью, протеины и аминокислоты. Использование костной муки с указанным составом позволяет получить дешевый доступный сорбент с высокой степенью очистки. Костная мука является дешевым отходом производства перерабатывающей промышленности, что делает полученный с ее применением сорбент доступным и экономичным.

В отличие от животного жира костная мука находится в высокой степени дисперсности и легко, равномерно смешивается с известью до однородной массы.

При взаимодействии (в результате простого перемешивания) содержащихся в костной муке жирных кислот, жира, аминокислот с оксидом кальция образуются триглицериды кальция и кальциевые соли аминокислот, которые активизируют поверхность частиц извести для последующего гидрофобного взаимодействия с углеводородами нефти.

При смешивании сорбента с нефтемаслоотходами происходит гашение водой оксида щелочноземельного металла с образованием гидроксида. В результате этого процесса нефтемаслопродукты равномерно адсорбируются с получением порошкообразного вещества, состоящего из мельчайших гранул. Гранулы представляют собой известковые оболочки - капсулы, в которые заключены частицы нефтемаслоотходов. По истечении трех суток образующиеся или непрореогировавшие частицы извести поглощают углекислый газ воздуха:

Са(ОН)₂+CO₂ =СаСО₃+Н₂O,

СаО+CO₂=СаСО ₃

Образуемый карбонат кальция прочен, химически инертен и практически не растворим в воде (произведение растворимости ПР=3,8·10^-9). Он придает образующимся капсулам дополнительную прочность и устойчивость.

Полученные обезвреженные продукты гидрофобны, имеют высокую плотность и однородный состав. Это дает возможность не производить захоронение отходов, а использовать их, например, в качестве минеральной добавки в асфальтобетонную смесь или в качестве составляющего компонента в конструкции дорожных одежд вместо отсева, а и для создания гидроизоляционных слоев. Содержащиеся ионы тяжелых металлов переходят в форму нерастворимых гидроксидов:

,

заключенных в гидрофобные капсулы. Микроколичества тяжелых металлов, углеводородов и других примесей сорбируются активированным углем.

При приготовлении сорбента негашеную известь размалывают на шаровой мельнице до степени дисперсности, при которой не менее 98,5 мас.% просачивается сквозь сито с отверстиями сеток N 02 и N 008 по ГОСТ 6613-86.

Затем в порошкообразную негашеную известь добавляют костную муку и активированный уголь (АУ) и тщательно перемешивают в смесителе. Приготовленный сорбент хранится в полиэтиленовых или крафт-мешках для предотвращения попадания влаги. Дальнейшее применение сорбента возможно как непосредственно на нефтезагрязненных территориях или предприятиях, так и в специальных стационарных местах для утилизации, куда доставляются нефтемаслоотходы.

Для определения оптимального соотношения компонентов сорбента приготавливались смеси, содержащие негашеную известь, 10% активированного угля и костную муку от 0,1 до 10 мас.%. Отходы отработанного автомобильного масла АС-8 смешивали с сорбентами с различным содержанием костной муки в соотношении сорбент : масло =2:1. В полученную смесь добавляли 100 мл воды. В качестве показателя растворимости продукта измеряли показатель рН и содержание нефтепродуктов в водной вытяжке. Результаты эксперимента приведены на фиг.1 и 2.

Из приведенных графиков фиг.1 и 2 видно что, оптимальным содержанием костной муки в сорбенте является 0,4-3,0 мас.%. При указанном содержании костной муки в сорбенте получаемый продукт обезвреживания отработанного автомобильного масла приобретает гидрофобные свойства и водой не смачивается (рН нейтральное); концентрация нефтепродуктов снижается в водной вытяжке менее 0,05 мг/л.

При испытании сорбента, содержащего технический жир (прототип), концентрация нефтепродуктов в водной вытяжке не снижается менее 0,2 мг/л. Это подтверждает большую эффективность заявленного сорбента (с костной мукой и активированным углем) для обезвреживания и утилизации нефгемаслоотходов в сравнении с прототипом (сорбентом, содержащий технический жир).

Для определения оптимального содержания активированного угля в сорбенте готовили серию сорбентов, содержащих негашеную известь, 2% костной муки и активированный уголь от 1 до 10 мас.%. Отходы отработанной смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) смешивали с сорбентами с различным содержанием активированного угля в соотношении сорбент : СОЖ =2:1. В полученную смесь добавляли 100 мл воды. В качестве показателя растворимости и вымываемости тяжелых металлов определяли концентрацию последних в водной вытяжке. Результаты эксперимента приведены на фиг.3.

Из приведенных графиков (фиг.3) видно, что оптимальным содержанием активированного угля в сорбенте является 10 мас.%. При указанном содержании активированного угля в сорбенте водная вытяжка из продукта утилизации практически не содержит тяжелых металлов.

При содержании активированного угля в количестве 8-10% запах летучих углеродов, исходящий из продукта утилизации, не ощущается.

Для определения эффективности разработанного сорбента проводилась обработка нефте- и металзагрязненной почвы в районе подшипникового завода. Полученные результаты приведены в таблице.

Полученный сорбент позволяет утилизировать токсичные нефтемаслоотходы и нефтемаслозагрязнения, содержащие ионы тяжелых металлов, легкие фракции углеводородов, в том числе серосодержащие, и парафино-смолистые отложения. Компоненты его является дешевыми, доступными и хорошо перемешиваются с негашеной известью.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" действующего законодательства.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сорбент для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслозагрязнений и нефтемаслоотходов, содержащий негашеную известь и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что для утилизации токсичных нефтемаслоотходов и нефтемаслозагрязнений сорбент содержит поверхностно-активное вещество в составе костной муки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Версия для печати
Дата публикации 21.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов