RU2496573C2 - Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface - Google Patents
Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496573C2 RU2496573C2 RU2011150549/05A RU2011150549A RU2496573C2 RU 2496573 C2 RU2496573 C2 RU 2496573C2 RU 2011150549/05 A RU2011150549/05 A RU 2011150549/05A RU 2011150549 A RU2011150549 A RU 2011150549A RU 2496573 C2 RU2496573 C2 RU 2496573C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- aerosil
- suspension
- hexylamine
- silicon dioxide
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910002019 Aerosil® 380 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 3
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000008259 solid foam Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- -1 sawdust Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Известен сорбент для удаления различных загрязнений углеводородного типа из водных систем (Патент США N 5021390, МПК B01J 20/24, 1991), который представляет собой волокнистый материал, покрытый слоем гидрофобного вещества, избирательно пропускающего молекулы углеводородов к поверхности. Помимо перечисленных волокнистых материалов в состав сорбента могут входить органические продукты некоторых растений, например растительная слизь. Но сорбционная емкость предлагаемого материала по отношению к углеводородам невелика.A sorbent is known for removing various hydrocarbon-type contaminants from aqueous systems (US Patent No. 5021390, IPC B01J 20/24, 1991), which is a fibrous material coated with a layer of a hydrophobic substance that selectively passes hydrocarbon molecules to the surface. In addition to these fibrous materials, the sorbent may include organic products of some plants, for example plant mucus. But the sorption capacity of the proposed material with respect to hydrocarbons is small.
Известен сорбент на основе пористых природных материалов (опоки и др.), для изготовления которого используют раствор щелочных металлов (NaOH или Na2CO3) в качестве модифицирующего реагента (RU 2141374, кл. B01J 20/10, B01J 20/16, B01J 20/30, 1998 г.). Недостатком предлагаемого сорбента является необходимость его термообработки при температуре 1000-1250°С.Known sorbent based on porous natural materials (flask, etc.), for the manufacture of which use a solution of alkali metals (NaOH or Na 2 CO 3 ) as a modifying reagent (RU 2141374, CL B01J 20/10, B01J 20/16, B01J 20/30, 1998). The disadvantage of the proposed sorbent is the need for heat treatment at a temperature of 1000-1250 ° C.
Известен способ получения сорбента для очистки воды, при котором целлюлозосодержащий материал (торф, опилки, древесную стружку, ветошь) нагревают в течение 1-4 часов в автоклаве при температуре 180-210°С (SU 2112594, кл. B01J 20/22; C02F 1/28, 1998 г.). Недостатком сорбента является его невысокая сорбционная емкость. Кроме того, недостатком указанного сорбента является высокая температура, необходимая для его приготовления.A known method of producing a sorbent for water treatment, in which cellulose-containing material (peat, sawdust, wood shavings, rags) is heated for 1-4 hours in an autoclave at a temperature of 180-210 ° C (SU 2112594, class B01J 20/22; C02F 1/28, 1998). The disadvantage of the sorbent is its low sorption capacity. In addition, the disadvantage of this sorbent is the high temperature necessary for its preparation.
Наиболее близким к заявленному является сорбент для очистки водных и грунтовых поверхностей от нефтепродуктов, содержащий уголь и диоксид кремния (RU 2199385, кл. B01J 20/20, B01J 20/10, B01J 20/30, 2001 г.). Сорбент содержит обработанный паром и ультрафиолетовым излучением измельченный бурый уголь, поверхностно-активные вещества ОП-7 и/или ОП-4 и аэросил. Для приготовления сорбента необходима предварительная обработка угля: измельчение до дисперсности не менее 1 мм, обработку перегретым водяным паром при температуре 105-110°С без доступа воздуха и одновременным ультрафиолетовым облучением в течение 30 мин, карбонизацию при температуре 280-340°С, повторное измельчение бурого угля до дисперсности 0,5-100 мкм. Недостатком сорбента является длительность и сложность обработки исходного сырья и, следовательно, большие затраты на получение сорбента.Closest to the claimed one is a sorbent for cleaning water and soil surfaces from oil products containing coal and silicon dioxide (RU 2199385, CL B01J 20/20, B01J 20/10, B01J 20/30, 2001). The sorbent contains ground brown coal treated with steam and ultraviolet radiation, surfactants OP-7 and / or OP-4 and aerosil. To prepare the sorbent, preliminary processing of coal is required: grinding to a dispersion of at least 1 mm, treatment with superheated water vapor at a temperature of 105-110 ° C without air and simultaneous ultraviolet irradiation for 30 minutes, carbonization at a temperature of 280-340 ° C, repeated grinding brown coal to a dispersion of 0.5-100 microns. The disadvantage of the sorbent is the duration and complexity of processing the feedstock and, therefore, the high cost of obtaining the sorbent.
Цель изобретения - повышение эффективности сбора углеводородной пленки и удешевление способа его приготовления за счет снижения энергетических затрат.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the collection of hydrocarbon films and reduce the cost of the method of its preparation by reducing energy costs.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят суспензию диоксида кремния марки Аэросил-380 с концентрацией твердой фазы 4-7,48%.The method is as follows. A suspension of silicon dioxide brand Aerosil-380 with a concentration of a solid phase of 4-7.48% is prepared.
К навеске Аэросила примешивают необходимое количество воды, добавляя по каплям короткоцепочечный (С2-С9) катионный ПАВ, встряхивают (или взбивают) суспензию до образования объемной неразрушающейся пены. В результате осушения под действием пониженного перепада давления, приложенного к дисперсионной среде, пена не разрушается, а образует твердую высокопористую гидрофобную структуру. При концентрации твердой фазы менее 4% пена разрушается при осушении без образования пористого образца, либо получаемый образец не отличается устойчивостью. Повышение содержания твердых частиц выше заявленного приводит к механическим затруднениям при перемешивании суспензии Аэросила. Полученный сорбент подсушивают на воздухе в течение двух суток.The required amount of water is mixed into the Aerosil sample, adding a short-chain (C2-C9) cationic surfactant dropwise, shaking (or whipping) the suspension until a voluminous indestructible foam is formed. As a result of drainage under the action of a reduced pressure drop applied to the dispersion medium, the foam does not collapse, but forms a solid highly porous hydrophobic structure. When the concentration of the solid phase is less than 4%, the foam is destroyed by drying without the formation of a porous sample, or the resulting sample is not stable. Increasing the solids content above the stated leads to mechanical difficulties when mixing the suspension Aerosil. The resulting sorbent is dried in air for two days.
Пористая структура и гидрофобность сорбента обеспечивают нахождение его на поверхности воды и высокую сорбцию углеводородов (до 23,6 г толуола на 1 г сорбента).The porous structure and hydrophobicity of the sorbent ensure its presence on the surface of the water and high sorption of hydrocarbons (up to 23.6 g of toluene per 1 g of sorbent).
Пример 1Example 1
Готовят суспензию кремнезема марки Аэросил-380.A suspension of silica brand Aerosil-380.
Состав суспензии, масс.%:The composition of the suspension, wt.%:
Вода дистиллированная - 91,74Distilled water - 91.74
Аэросил-380 - 7,48Aerosil-380 - 7.48
Гексиламин - 0,78.Hexylamine - 0.78.
К навеске аэросила добавляют необходимое количество воды и при интенсивном встряхивании вводят по каплям гексиламин. Полученную пену переносят в сосуд со стеклянной пористой перегородкой, к которой прикладывают пониженный перепад давления Δр=15 кПа в течение 3,5 ч. Твердую пену подсушивают на воздухе в течение двух суток. Полученный пористый сорбент помещают на пленку толуола, разлитого на поверхности воды. Определяют степень поглощения толуола сорбентом через 40 минут. Результаты испытаний приведены в таблице 1.The required amount of water is added to the hinge of the aerosil and, with vigorous shaking, hexylamine is added dropwise. The resulting foam is transferred to a vessel with a glass porous septum, to which a reduced pressure drop Δp = 15 kPa is applied for 3.5 hours. The solid foam is dried in air for two days. The resulting porous sorbent is placed on a film of toluene spilled on the surface of the water. Determine the degree of absorption of toluene with a sorbent after 40 minutes. The test results are shown in table 1.
Пример 2Example 2
Состав исходной суспензии, масс.%:The composition of the initial suspension, wt.%:
Вода дистиллированная - 93,41Distilled water - 93.41
Аэросил-380 - 6,00Aerosil-380 - 6.00
Гексиламин - 0,59.Hexylamine - 0.59.
Полученную при взбивании исходной суспензии пену осушают при Δp=15 кПа в течение 2,5 ч. Твердую пену подсушивают на воздухе в течение двух суток. Через 40 минут взаимодействия сорбента и углеводородной пленки на поверхности воды определяют сорбционную емкость полученного образца.Obtained by whipping the initial suspension, the foam is dried at Δp = 15 kPa for 2.5 hours. The solid foam is dried in air for two days. After 40 minutes of interaction of the sorbent and the hydrocarbon film on the surface of the water, the sorption capacity of the obtained sample is determined.
Пример 3Example 3
Состав суспензии, масс.%:The composition of the suspension, wt.%:
Вода дистиллированная - 93,15Distilled water - 93.15
Аэросил-380 - 6,00Aerosil-380 - 6.00
Гексиламин - 0.85Hexylamine - 0.85
Пену осушают при Δp=15 кПа в течение 2 ч. Пористые образцы после подсушивания на воздухе в течение двух суток помещают на пленку толуола на поверхности воды. Сорбционная емкость образца в течение 40 минут приведена в таблице 1.The foam is dried at Δp = 15 kPa for 2 hours. After drying in air for two days, the porous samples are placed on a toluene film on the surface of the water. The sorption capacity of the sample for 40 minutes is shown in table 1.
Пример 4Example 4
Состав суспензии, масс.%:The composition of the suspension, wt.%:
Вода дистиллированная - 95,40Distilled water - 95.40
Аэросил-380 - 4,00Aerosil-380 - 4.00
Гексиламин - 0,60Hexylamine - 0.60
Пену осушают при Δр=10 кПа в течение 2 ч. Сорбент после подсушивания помещается на пленку толуола на 40 минут. Результаты испытаний приведены в таблице 1.The foam is dried at Δp = 10 kPa for 2 hours. After drying, the sorbent is placed on a toluene film for 40 minutes. The test results are shown in table 1.
Предлагаемый сорбент обладает высокой сорбционной емкостью (таблица 1), прост в изготовлении. Кроме того, отсутствуют необходимость первичной обработки используемого сырья, энергетические затраты на термообработку. Наряду с экономичностью сорбент обладает рядом полезных свойств: гидрофобность, простота сбора сорбента с поверхности воды, высокопористость.The proposed sorbent has a high sorption capacity (table 1), easy to manufacture. In addition, there is no need for primary processing of the used raw materials, energy costs for heat treatment. Along with efficiency, the sorbent has a number of useful properties: hydrophobicity, ease of collection of the sorbent from the water surface, and high porosity.
1. Патент США N 5021390, кл. B01J 20/24, 19911. US patent N 5021390, CL. B01J 20/24, 1991
2. RU 2141374, кл. B01J 20/10, B01J 20/16, B01J 20/30, 19982. RU 2141374, cl. B01J 20/10, B01J 20/16, B01J 20/30, 1998
3. SU 2112594, кл. B01J 20/22; C02F 1/28, 19983. SU 2112594, cl. B01J 20/22; C02F 1/28, 1998
4. RU 2199385, кл. B01J 20/20, B01J 20/10, B01J 20/30, 20014. RU 2199385, cl. B01J 20/20, B01J 20/10, B01J 20/30, 2001
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011150549/05A RU2496573C2 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011150549/05A RU2496573C2 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011150549A RU2011150549A (en) | 2013-06-20 |
| RU2496573C2 true RU2496573C2 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=48785089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011150549/05A RU2496573C2 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496573C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852197C1 (en) * | 2024-07-10 | 2025-12-04 | Аркадий Николаевич Трофимов | Method for obtaining biopolymer sorbent |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4325846A (en) * | 1980-01-30 | 1982-04-20 | Kozo Shibata | Adsorbent materials for oils and fats |
| RU2042635C1 (en) * | 1993-02-19 | 1995-08-27 | Чукин Геннадий Дмитриевич | Method of water treatment from hydrocarbon, sorbent for water treatment from hydrocarbon and a method of its preparing |
| RU2042636C1 (en) * | 1993-02-19 | 1995-08-27 | Чукин Геннадий Дмитриевич | Method of water treatment from hydrocarbon, sorbent for water treatment from hydrocarbon and a method of its preparing |
| RU2169612C2 (en) * | 1999-10-05 | 2001-06-27 | Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" | Sorbent for removing injurious impurities from media containing these impurities, preferably for removing crude oil and higher hydrocarbons |
| US6265126B1 (en) * | 1995-10-02 | 2001-07-24 | Mitsubishi Materials Corporation | Hydrophobic metal oxide powder and application thereof |
| RU2199385C2 (en) * | 2001-04-16 | 2003-02-27 | Ольшанский Вадим Олегович | Sorbent for cleaning water and ground surfaces from crude oil and petroleum products and method of preparation thereof |
| RU2293057C2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-02-10 | Светлана Тихоновна Пудовик | Method of production of hydrophobic silica |
-
2011
- 2011-12-12 RU RU2011150549/05A patent/RU2496573C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4325846A (en) * | 1980-01-30 | 1982-04-20 | Kozo Shibata | Adsorbent materials for oils and fats |
| RU2042635C1 (en) * | 1993-02-19 | 1995-08-27 | Чукин Геннадий Дмитриевич | Method of water treatment from hydrocarbon, sorbent for water treatment from hydrocarbon and a method of its preparing |
| RU2042636C1 (en) * | 1993-02-19 | 1995-08-27 | Чукин Геннадий Дмитриевич | Method of water treatment from hydrocarbon, sorbent for water treatment from hydrocarbon and a method of its preparing |
| US6265126B1 (en) * | 1995-10-02 | 2001-07-24 | Mitsubishi Materials Corporation | Hydrophobic metal oxide powder and application thereof |
| RU2169612C2 (en) * | 1999-10-05 | 2001-06-27 | Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" | Sorbent for removing injurious impurities from media containing these impurities, preferably for removing crude oil and higher hydrocarbons |
| RU2199385C2 (en) * | 2001-04-16 | 2003-02-27 | Ольшанский Вадим Олегович | Sorbent for cleaning water and ground surfaces from crude oil and petroleum products and method of preparation thereof |
| RU2293057C2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-02-10 | Светлана Тихоновна Пудовик | Method of production of hydrophobic silica |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852197C1 (en) * | 2024-07-10 | 2025-12-04 | Аркадий Николаевич Трофимов | Method for obtaining biopolymer sorbent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011150549A (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jing et al. | Flexible, versatility and superhydrophobic biomass carbon aerogels derived from corn bracts for efficient oil/water separation | |
| Ooi et al. | Conversion and characterization of activated carbon fiber derived from palm empty fruit bunch waste and its kinetic study on urea adsorption | |
| Wang et al. | An ultralight, elastic, cost-effective, and highly recyclable superabsorbent from microfibrillated cellulose fibers for oil spillage cleanup | |
| Gündüz et al. | Biosorption of malachite green from an aqueous solution using pomegranate peel: equilibrium modelling, kinetic and thermodynamic studies | |
| Anisuzzaman et al. | Modification of commercial activated carbon for the removal of 2, 4-dichlorophenol from simulated wastewater | |
| CN1262347C (en) | Oxidative thermochemical drying process alters the hydrophilic/hydrophobic properties of natural organic materials | |
| Nuithitikul et al. | Kinetics and equilibrium adsorption of Basic Green 4 dye on activated carbon derived from durian peel: Effects of pyrolysis and post-treatment conditions | |
| Bedmohata et al. | Adsorption capacity of activated carbon prepared by chemical activation of lignin for the removal of methylene blue dye | |
| Idan et al. | Adsorption of anionic dye using cationic surfactant-modified kenaf core fibers | |
| Ji et al. | Corn cob modified by lauric acid and ethanediol for emulsified oil adsorption | |
| RU2395336C1 (en) | Method of preparing carbonaceous adsorbent from sunflower husks | |
| Huang et al. | High-performance fish-scale-based porous carbon for the removal of methylene blue from aqueous solution | |
| Zhang et al. | Multicovalent crosslinked double-network graphene–polyorganosiloxane hybrid aerogels toward efficient thermal insulation and water purification | |
| Ren et al. | Production of poplar branch-derived activated carbon with acidic deep eutectic solvent pretreatment coupled with chemical activation | |
| RU2255804C1 (en) | Method of preparing sorbent for crude oil, petroleum products, and liquid hydrocarbons | |
| Ausavasukhi et al. | Green synthesis of lignocellulose/silica hybrid materials from rice husk and bagasse and their adsorption properties | |
| RU2496573C2 (en) | Method of producing sorbent for removing hydrocarbon film from water surface | |
| CN108102130A (en) | A kind of aeroge-blown rubber composite particles and preparation method for sewage disposal | |
| Cardoso et al. | Kinetic and equilibrium study of petroleum adsorption using pre-treated coconut fibers Estudo cinético e de equilíbrio de adsorção de petróleo utilizando fibras de coco pré-tratadas Estudio cinético y de equilibrio de la adsorción de petroleo con fibras de coco pretratadas | |
| Angin et al. | The effect of activation temperature on properties of activated carbon prepared from wine industry pressing waste | |
| RU2327518C2 (en) | Method of obtaining sorbent for liquid hydrocarbons | |
| Samal | Characterization of activated carbon and study of adsorption of methylene blue dye using activated carbon | |
| Al-Ma’abreh et al. | Exploring the kinetics, thermodynamics, and isotherms of sodium naproxen uptake by oak-based activated carbon with ultrasonic enhancement | |
| Suresh Kumar Reddy et al. | KOH-based porous carbon from date palm seed: preparation, characterization, and application to phenol adsorption | |
| RU2414291C1 (en) | Method of producing adsorbent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131213 |