Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПЛЕНКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ, ПЛАВАЮЩИХ НА ВОДЕ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПЛЕНКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ, ПЛАВАЮЩИХ НА ВОДЕ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПЛЕНКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ, ПЛАВАЮЩИХ НА ВОДЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к области охраны природы от загрязнений, вызванных хозяйственной деятельностью человека, и может быть использовано для обезвреживания нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, находящейся в гидротехнических сооружениях, а также озер, рек, морей, и океанов. Сущность: каменный уголь, содержащий более 10 мас.% кислорода, подвергают скоростному нагреву при 650 - 750oC, выдерживают при этой температуре в двух камерах последовательно в течение 10 - 30 мин. Образующиеся в процессе частицы камней, спеков отделяют, а полученный адсорбент имеет крупность до 3 - 4 мм, потопляемость при пребывании в воде 4 ч составляет 12 - 13%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2098352
Класс(ы) патента: C01B31/08
Номер заявки: 5068248/25
Дата подачи заявки: 09.10.1992
Дата публикации: 10.12.1997
Заявитель(и): Мерц Рейнгольд Христианович; Косыгина Капитолина Федоровна; Боксер Владимир Борисович
Автор(ы): Мерц Рейнгольд Христианович; Косыгина Капитолина Федоровна; Боксер Владимир Борисович
Патентообладатель(и): Мерц Рейнгольд Христианович; Косыгина Капитолина Федоровна; Боксер Владимир Борисович
Описание изобретения: Изобретение относится к охране природы от загрязнений, вызванных хозяйственной деятельностью человека. Его рекомендуется использовать для обезвреживания нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, находящейся в гидротехнических сооружениях (приямках, ловушках, отстойниках, трюмах кораблей), а также озер, рек, морей и океанов. Известно, что пленка нефтепродуктов на поверхности воды лишает ее обитателей кислорода. Кроме того, нефтепродукты частично растворяются в воде и губительно действуют на флору и фауну водоемов.
Известны плавающие сорбенты, применяемые для сорбции нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды. Для этой цели используются вспученный гидрофобизированный перлит [1] порошки угольных полукоксов и волокнистые минеральные адсорбенты [2] Из перечисленных материалов перлит и волокнистый минеральный адсорбент дефицитны и дороги. Кроме того, возникают затруднения при обезвреживании отработанного адсорбента и его утилизации.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения углеродного адсорбента, применяемого для очистки воды от нефтепродуктов [3] который принят нами в качестве прототипа. Согласно этому способу, газовый неспекающийся каменный уголь с содержанием кислорода более 10 мас. подвергается скоростному нагреву в окислительной среде при 600 до 900oC. Охлаждение полученного адсорбента проводится без доступа воздуха.
По описанному способу согласно примеру, приведенному в патенте, нами обрабатывался газовый уголь Бошняковского месторождения, содержащий 15% кислорода. Уголь в течение 3 ч при 270oC подвергался окислению в среде воздуха. После этого уголь помещался в герметичную тару и нагревался со скоростью 80 градусов в минуту до 800oC с/мин. Далее уголь охлаждался до комнатной температуры без доступа воздуха. Полученный адсорбент имел общий объем пор 0,55 см3/г и потопляемость при пребывании в воде 4 ч 75,7%
Известно, что для плавающих адсорбентов, предназначенных для поглощения пленки нефтепродуктов на воде, основными характеристиками являются объем пор, соответствующий нефтеемкости адсорбента, и его потопляемость [4] Чем больше объем пор, тем большее количество нефтепродуктов поглощает адсорбент. И чем ниже потопляемость, тем меньшее количество нефтепродуктов тонет с адсорбентом в воде. Обработанный адсорбент, оставшийся после поглощения нефтепродуктов на поверхности воды, собирается и направляется на сжигание. Затонувший вместе с поглощенными нефтепродуктами адсорбент представляет экологическую опасность, т.к. содержащиеся в нем нефтепродукты постепенно растворяются в воде и отравляют обитателей водоемов. Из вышеуказанных характеристик адсорбента следует, что он имеет низкое качество.
Недостатки прототипа устраняются тем, что каменный уголь, содержащий более 10 мас. кислорода, подвергается скоростному нагреву в кислородсодержащей атмосфере при 650 750oC с последующим выдерживанием при этой температуре в двух камерах последовательно в течение 10 30 мин. При этом образующиеся в процессе окисления тяжелые частицы камней, спеков и породы отделяются от адсорбента.
На чертеже приведена установка для осуществления способа.
Установка состоит из шнека 1, посредством которого уголь подается в двухкамерный генератор 2. В нижних частях обеих камер генератора размещены газораспределительные решетки 3, под которые подается паровоздушное дутье. С обеих газораспределительных решеток отводятся зола и порода при помощи золовыгружающих устройств 4. Образующийся в генераторе адсорбент выделяется из газового потока, выходящего из генератора, посредством циклона 5.
Дробленый каменный уголь крупностью 1 10 мм подается шнеком 1 на газораспределительную решетку 3 первой камеры, где поддерживается температура 650 750oC. Уголь подвергается скоростному нагреву в токе воздуха. Из образовавшихся трещин в частицах угля выходят газы разложения, водяные пары, а также жидкая смола.
На поверхности частицы смола подвергается пиролизу с образованием рыхлого широкопористого смоляного кокса. Как показали исследования, при 650 - 750oC в процессе скоростного нагрева выплавляется на поверхность частиц максимальное количество смолы. При нижнем пределе указанной температуры давления газов разложение недостаточно для выдавливания смолы из трещин угля и вязкость смолы высока, а при верхнем пределе температуры основная масса смолы успевает разлагаться в порах частиц до выплавления ее на поверхность.
Выделяющиеся из угля газы разложения и пары смолы частично сгорают в токе воздуха, подающегося под газораспределительную решетку 3. Образующиеся в процессе сгорания газы являются псевдоожижающим агентом для частиц полукокса, находящихся в первой камере.
В процессе скоростного нагрева угля происходит его термодеструкция с образованием мелких частиц. Одновременно вследствие выделения паров воды и смолы, а также газов разложения кажущая плотность частиц уменьшается. Вследствие этого образующиеся частицы полукокса выносятся в верхнюю зону первой камеры, где содержание кислорода в газе невелико и он в основном состоит из H2, CO, CO2 и CH4. В верхней части первой камеры продолжается процесс полукоксования с выделением газов разложения. Одновременно под действием диоксида углерода и паров воды протекает активизация частиц полукокса с образованием внутри них разветвленной сети мелких, средних и крупных пор.
В процессе окисления угля в первой камере содержащиеся в нем тяжелые частицы породы, а также спеки выпадают на газораспределительную решетку 3 и через устройство 4 выводятся из генератора.
Из верхней части кипящего слоя первой камеры частицы полукокса выносятся газом в ее сепарационное пространство, где крупные частицы выделяются из газового потока и вновь возвращаются в кипящий слой, а мелкие выносятся газом из первой камеры в вертикальный канал, по которому направляются в нижнюю часть кипящего слоя второй камеры.
Во второй камере псевдоожижение полукокса осуществляется посредством паровоздушного дутья, поступающего под газораспределительную решетку 3. При этом часть газов разложения сгорает в токе воздуха дутья, что необходимо для поддержания в камере заданной температуры. Также как и в первой камере с поверхности решетки предусмотрен отвод тяжелых частиц породы и спеков, которые отводятся из камеры через золоотводящее устройство 4.
Находясь во второй камере, полукокс продолжает подвергаться полукоксованию при 650 750oC. При этом в полукоксе снижается содержание водорастворимых фенолов, что делает его безвредным для обитателей водоемов при попадании полукокса в воду.
Образующийся во второй камере адсорбент выносится газом в ее сепарационное пространство. При этом крупные частицы адсорбента вновь возвращаются в кипящий слой и находятся там, пока их скорость витания не достигнет скорости генераторного газа, а мелкие частицы выносятся из второй камеры в циклон 5, где полученный адсорбент отделяется от газового потока. Полученный адсорбент охлаждается без контакта с кислородом воздуха во избежания озоления.
После охлаждения адсорбент можно использовать для поглощения нефтепродуктов, находящихся на поверхности воды. Отработанный адсорбент, насыщенный углеводородами, собирается с поверхности воды и сжигается в топках.
С целью сравнения способов приготовления плавающих адсорбентов нами были приготовлены адсорбенты из каменных углей по способу, описанному в прототипе, и предлагаемому авторами изобретения.
Результаты исследования этих адсорбентов представлены в таблице.
Из представленных в таблице данных следует, что адсорбент, приготовленный из каменного угля одного и того же месторождения по предложенному способу, существенно превосходит по своим показателям адсорбент, приготовленный согласно способу, описанному в прототипе.
Формула изобретения: 1. Способ получения адсорбента для поглощения пленки нефтепродуктов, плавающих на воде, из каменного угля с содержанием кислорода более 10 мас. включающий окисление угля нагреванием при 650 750oС и охлаждение полученного адсорбента, отличающийся тем, что осуществляют скоростной нагрев исходного угла с последующим выдерживанием при этой температуре последовательно в двух камерах в течение 10 30 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образовавшиеся в процессе окисления тяжелые частицы камней, спеков, породы отделяют от адсорбента.