Нефтяные сорбенты: Сорбент — Что такое Сорбент?

Сорбент — Что такое Сорбент?

AИ-95

0

AИ-98

0

34004

Сорбенты должны быть  олеофильными и гидрофобными

Сорбент (Sorbents) — это твердые тела или жидкости, избирательно поглощающие из окружающей среды газы, пары или растворенные вещества.


Разливы нефти создают серьезную проблему для окружающей среды, которая не только приводит к потере источников энергии, но и серьезно загрязняет морскую воду, что вызывает серьезное запугивание экологической среды.

В исследованиях и разработках по разливам нефти было проведено большое количество экспериментов для оценки эффективности и эффективности методов защиты и очистки морской воды.

Одним из наиболее важных средств реагирования на разливы нефти является механическое восстановление с использованием сорбирующих материалов.


Чтобы быть полезными в ликвидации аварийных разливов нефти (ЛАРН), сорбенты должны быть как олеофильными (притягивающими масло), так и гидрофобными (водоотталкивающими).

В зависимости от характера сорбции различают:

  • абсорбенты — тела, образующие с поглощенным веществом твердый или жидкий раствор; 

  • адсорбенты — тела, поглощающие вещество на своей поверхности. При адсорбции нефть притягивается к поверхности вещества, при абсорбции — впитывает в себя; 

  • химические поглотители, которые связывают поглощаемое вещество, вступая с ним в химическое взаимодействие,

  • отдельную группу составляют ионообменные сорбенты (иониты), поглощающие из растворов ионы одного типа с выделением в раствор эквивалентного количества ионов другого типа.  


Сорбенты нефти довольно разнообразны по номенклатуре, составу и характеристикам: органические, неорганические, синтетические продукты.

Предназначены для удаления нефти в предпочтение удалению воды.

Сорбенты более эффективны для ЛАРН:


  • у береговой линии;


  • небольших объемов, которые не могут быть легко удалены другими способами очистки.


Сорбенты менее эффективны для более вязких нефтепродуктов, хотя такие сорбенты есть.

В открытом море сорбенты малоэффективны.

Синтетические сорбенты более эффективны, но дороги.

Органические сорбенты имеются в природе в достаточном количестве, что делает их использование возможным, несмотря на меньшую эффективность.

Использование сорбентов требует решения задач:


  • транспортировки;


  • вторичного загрязнения;


  • сбора,хранения, утилизации отходов.


Это увеличивает затраты на ЛАРН.

На рынке присутствует достаточное количество сорбентов для сбора нефтепродуктов, мазута, дизтоплива, масла или жира, но не каждый из них может обеспечить требуемую безопасность, удобство применения и качество.  

Так например, сорбент мазута, дизтоплива, масла не должен гореть сам по себе, понижая тем самым температуру воспламенения, поэтому применение сорбента на основе мха, опилок, синтепона, пенопласта, резины создает пожароопасную ситуацию.

Некоторые токсичные жидкости начинают разъедать структуру сорбента, что так же недопустимо.

Немаловажным свойством сорбента является возможность его дальнейшей утилизации.

Как правило, утилизация производится через захоронение, сжигание или размещение на специальных полигонах.

Сжигание возможно только сорбентов, которые, впитав в себя нефтепродукты, остались рассыпчатыми и не образовали сгустков.

Такими свойствами сорбенты на основе полимерных, синтетических, угольных волокон, полипропилена, пенопласта не обладают.

При нагревании они плавятся, забивают систему подачи сжигающей установки, образуют сгустки, что делает невозможным их утилизацию.

Последние новости

Новости СМИ2

Произвольные записи из технической библиотеки

Используя данный сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас. Подробнее.

Сорбенты и их применения при ликвидации разливов нефтепродуктов.


Сорбенты (название от лат. sorbens — поглощающий) – одним словом твердые тела или жидкости, сорбирующие (избирательно поглощающие) пары, газы или растворенные вещества из окружающей среды.


Твердые сорбенты делятся на: волокнистые и гранулированные. Волокнистые сорбенты в отличие от гранулированных обладают более высокой скоростью сорбции. Помимо этого, волокнистые сорбенты отличаются наибольшими показателями по регенеративной способности для возможности повторного применения, что актуально для промышленных сфер применения устранения аварийных разливов нефтепродуктов, нефти и иных агрессивных веществ.


Сорбенты применяются для устранения последствий нефтезагрязнения. Последствия аварий устраняют с помощью волокнистых сорбентов, так как применение технологий щадящего устранения позволяют снизить нежелательные последствия для окружающей среды. Использование данных сорбентов приводит к значительному снижению стоимости затрат и снижает как прямо, так и косвенно степень загрязнения окружающей среды. А так же, сорбенты применяются как штатные средства для очистки технической воды, применяемой в промышленности и для экологической безопасности на АЗС. Волокнистый сорбент является одним из наиболее эффективных и основных фильтрующих компонентов, применяющихся в ливневой канализации.


В настоящее время в мире производится и используется примерно две сотни различных сорбентов. Используют их для ликвидации нефтяных пятен и разливов. Они подразделяются на: природные органические (например, Ньюсорб), неорганические (например, Ньюсорб-М), органоминеральные и синтетические (например, Ньюсорб-ППУ) . Качество сорбентов определяется их емкостью по отношению к нефти, плавучестью после сорбции нефти, степенью гидрофобности, то есть ненамокаемостью в воде, а так же возможностью десорбции нефти утилизации или регенерации сорбента.


Неорганические сорбенты.


К неорганическим сорбентам относятся: диатомитовые породы (рыхлый диатомит – кизельгур), различные виды глин, песок , пемза, туфы, цеолиты, перлит и т. п. Соответственно диатомиты и глина являются большей частью товара на рынке сорбентов, так как имеют низкую стоимость и возможность производства в больших объёмах, а так же широко используется песок , им засыпают небольшие участки разливов нефти и нефтепродуктов. Однако с экологической точки зрения качество неорганических сорбентов не вполне приемлемо, так как в силу своей низкой емкости (70-150% по нефти) не удерживают бензин, дизельное топливо, керосин. При ликвидации последствий разливов нефтепродуктов в водной среде вместе с нефтью тонут и неорганические сорбенты, тем самым не решая проблемы очистки воды от загрязнения. Разумным выходом из этой ситуации является утилизация этих сорбентов путем выжигания и промывки водой с ПАВ или экстрагентами.


Синтетические сорбенты.


Данный вид сорбентов используется чаще всего в странах, где высокоразвита нефтехимическая промышленность (это станы ЕЭС, США, Япония). Изготавливаются они из полипропиленовых волокон, из которых формируют нетканые полотна. Широко используют формованный полиэтилен с полимерными наполнителями, полиуретан в гранулированном или губчатом виде, а так же другие виды пластиков.


Различают 2 типа синтетических сорбентов: гидрофобные и негидрофобные. К положительным особенностям этих сорбентов относится их высокие сорбционные свойства, легкость сбора после использования, а так же возможность их повторного использования после механического отжима на отжимных устройствах.


Органоминеральные и природные органические сорбенты.


Для ликвидации нефтяных загрязнений они являются наиболее перспективным видом сорбентов. Наиболее частыми для применения являются модифицированный торф, макулатура, опилки, древесная щепа, шерсть, высушенные злаковые культуры. Лучшими органоминеральными сорбентами считаются сорбенты на основе сфагнового торфа. К данным видам относятся «Ньюсорб» — гидрофобный нефтяной сорбент. Он представляет из себя торф из мха сфагнума, гидрофобизированный и измельченный нехимическим способом. Этот вид сорбента не нарушает экологический баланс и идеален для достижения чистоты. Данное вещество, при отрицательной температуре, на воде и на твердой поверхности не теряет своих свойств, экологичен и безопасен для окружающей среды, людей, животных до и после использования, сорбент полностью разлагается со временем и не требует сбора. Положительным особенностям этих сорбентов является: механизация его нанесения распылителями сорбентов АРС, а так же сбор неиспользованного сорбента автономными сборщиками АСС.


ООО «ЛАРН 32» явлется прямым производителем вышеперечисленных сорбентов, а так же механизированных средств для их нанесения, сбора и утилизации (установка для утилизации нефтесодержащих отходов Факел-60).

Сорбенты | Агентство по охране окружающей среды США

Сорбенты представляют собой нерастворимые материалы или смеси материалов, используемые для извлечения жидкостей посредством механизма сорбции ab , или ad сорбции, или обоих. Сорбенты Ab представляют собой материалы, которые собирают и удерживают жидкость, распределенную по всей молекулярной структуре, вызывая набухание твердого вещества (50 процентов или более). Абсорбент должен быть как минимум на 70 процентов нерастворим в избыточной жидкости. Сорбенты Ad представляют собой нерастворимые материалы, покрытые жидкостью на своей поверхности, включая поры и капилляры, без набухания твердого тела более чем на 50 процентов в избытке жидкости. Чтобы быть полезными в борьбе с разливами нефти, сорбенты должны быть как олеофильными (притягивающими нефть), так и гидрофобными (водоотталкивающими). Хотя они могут использоваться в качестве единственного метода очистки при небольших разливах, сорбенты чаще всего используются для удаления последних следов нефти или в местах, недоступных для скиммеров. Сорбирующие материалы, используемые для сбора нефти, должны быть утилизированы в соответствии с утвержденными местными, государственными и федеральными нормами. Любое масло, удаленное с сорбирующих материалов, также должно быть надлежащим образом утилизировано или переработано.

Сорбенты можно разделить на три основные категории: натуральные органические, природные неорганические и синтетические.

Природные органические сорбенты включают торфяной мох, солому, сено, опилки, измельченные кукурузные початки, перья и другие легкодоступные продукты на основе углерода. Органические сорбенты могут поглощать от 3 до 15 раз больше своего веса в нефти, но их использование имеет недостатки. Некоторые органические сорбенты, как правило, поглощают воду, а также масло, в результате чего сорбенты тонут. Многие органические сорбенты представляют собой рыхлые частицы, такие как опилки, и их трудно собрать после того, как они рассыпаны по воде. Эти проблемы можно уравновесить, добавив плавучие устройства, такие как пустые бочки, прикрепленные к тюкам сена с сорбентом, чтобы решить проблему погружения, и обернув свободные частицы сеткой для облегчения сбора.

Природные неорганические сорбенты состоят из глины, перлита, вермикулита, стекловаты, песка или вулканического пепла. Они могут поглощать от 4 до 20 раз больше своего веса в нефти. Неорганические сорбенты, как и органические сорбенты, недороги и легко доступны в больших количествах. Эти типы сорбентов не используются на поверхности воды.

Синтетические сорбенты включают искусственные материалы, подобные пластмассам, такие как полиуретан, полиэтилен и полипропилен, и предназначены для адсорбции жидкостей на их поверхности. Другие синтетические сорбенты включают сшитые полимеры и каучуковые материалы, которые поглощают жидкости своей твердой структурой, вызывая набухание материала сорбента. Большинство синтетических сорбентов могут поглощать нефть в 70 раз больше собственного веса.

При выборе сорбентов для ликвидации разливов нефти необходимо учитывать характеристики как сорбентов, так и типов нефти:

  • Скорость поглощения — Поглощение нефти происходит быстрее с более легкими нефтепродуктами. После впитывания масло не может быть повторно выпущено. Эффективен с легкими углеводородами (например, бензин, дизельное топливо, бензол).
  • Скорость адсорбции — Более густые масла лучше прилипают к поверхности адсорбента.
  • Нефтеудержание — Вес собранной нефти может вызвать провисание и деформацию сорбирующей структуры, а когда ее поднимают из воды, она может высвободить нефть, застрявшую в ее порах. Более легкая и менее вязкая нефть теряется через поры легче, чем более тяжелая и более вязкая нефть при извлечении адсорбирующих материалов, вызывая вторичное загрязнение.
  • Простота применения — Сорбенты можно наносить на разливы вручную или механически, используя воздуходувки или вентиляторы. Многие природные органические сорбенты, которые существуют в виде сыпучих материалов, таких как глина и вермикулит, пылят, их трудно применять в ветреную погоду и они потенциально опасны при вдыхании.

Любые новые сорбирующие материалы, возможно, должны быть внесены в национальный список на случай непредвиденных обстоятельств.
План, Подчасть J, Список продуктов. Пожалуйста, свяжитесь с EPA Oil Program по адресу
202-564-1970 для получения дополнительной информации.

Что такое сорбенты для разливов нефти

Разливы нефти могут стать серьезной экологической катастрофой, а процесс очистки может быть длительным и трудным. Особенно, когда сырая нефть вытекает в океан, озера, реки или водно-болотные угодья. Это не означает, что разливы на суше менее вредны. Любой разлив нефти может нанести серьезный ущерб экосистеме и здоровью людей.

Одним из распространенных методов борьбы с разливами нефти являются сорбенты. Они широко используются для ликвидации разливов, очистки и сбора нефти во всех отраслях промышленности. Например, добыча полезных ископаемых, восстановление окружающей среды и управление промышленными отходами.

Полипропиленовые нефтесорбенты, впитывающие разлив

Но что такое нефтесорбенты, из чего они сделаны и как они работают? В этом посте блога мы ответим на эти и другие вопросы. Мы также рассмотрим некоторые из различных типов сорбентов, доступных на рынке. Так что, если вы ищете информацию о сорбентах для разливов нефти, читайте дальше!

Как работают нефтесорбенты?

Сорбенты — это материалы, которые Поглощают , Adsorb , OR, Оба (комбинированный процесс, известный как Sorption ) . Адсорбция и абсорбция означают совершенно разные вещи. Поэтому полезно понимать их различие:

  • Ab сорбция процесс впитывания вещества в абсорбирующий материал . Подобно капиллярному действию соломинки, всасывающей воду. Когда сорбент ab пропитывается маслом, он увеличивается в размере не менее чем на 70 процентов.
  • Ad сорбция относится к отдельным молекулам, атомам или ионам , собирающимся на поверхности адсорбирующего материала . Так же, как частицы пыли, сидящие на стеклянной столешнице. Сорбент ad собирает масляный налет на своей поверхности, не набухая более чем на 50 процентов.

Есть еще две характеристики, которые важны для нефтесорбентов:

  • Олеофильный: означает притягивать масло.
  • Гидрофобный: означает отталкивание воды.

В совокупности все эти свойства создают эффективные сорбенты для очистки от разливов. В частности, при разливах нефти в водоемах. Поддерживая сбор нефти с поверхности воды с помощью вакуумного или скиммерного оборудования.

Какие существуют типы сорбирующих материалов?

Существует три категории материалов, из которых могут быть изготовлены сорбенты, в том числе:

  1. Натуральные органические сорбенты: побочные продукты растительного или животного происхождения, такие как торфяной мох, опилки, целлюлоза и перья. Они могут адсорбировать от 3 до 15 раз больше собственного веса в жидкостях (часто в воде, а также в масле).
  2. Природные неорганические сорбенты : соединения минерального типа, включая вермикулит, перлит, песок и вулканический пепел. Они способны поглощать от 4 до 20 раз больше своего веса в жидкости.
  3. Синтетические сорбенты: искусственные продукты и синтетические полимеры, аналогичные пластмассам. Например, полипропилен, полиуретан и полиэтилен. Синтетические сорбенты могут адсорбировать или поглощать в 70 раз больше собственного веса.

В каких формах выпускаются сорбенты для разливов нефти?

Поскольку сорбенты изготавливаются из разных материалов, их размер и внешний вид также различаются. Однако существует четыре основных вида сорбентов, используемых для очистки разливов нефти:

  • Сыпучие сыпучие материалы : такие как гранулированные сорбенты, которые вы распределяете непосредственно над разливом. Они могут быть изготовлены из натуральных или синтетических материалов.
  • Закрытые сорбенты : такие как боны, подушки или носки. Они имеют тканевую или сетчатую внешнюю оболочку, которая заключает в себе рыхлый наполнитель. Вложенное содержимое может относиться к любой из трех вышеперечисленных категорий материалов.
  • Непрерывные сорбенты : включая маты, прокладки или рулоны. Синтетика, как и полипропилен, является наиболее распространенным строительным материалом. Плоская конструкция сорбентов непрерывного действия обеспечивает большую площадь поверхности для извлечения нефти.
  • Свободные волокна: часто называют «помпонами» из-за их конструкции в виде пучков. В основном они изготавливаются из прикрепленных волокнистых нитей синтетического полипропилена. Каждая прядь позволяет множеству точек контакта с поверхностью захватывать масло.

Носки, подушки, подушечки, боны и сетчатый мешок из синтетического материала Сорбенты для нефти

Что делает хороший сорбент?

При выборе сорбента для ликвидации разливов нефти необходимо учитывать несколько факторов. Каждый из различных материалов и типов сорбентов, описанных выше, имеет как преимущества, так и недостатки. Итак, вот несколько вещей, о которых нужно подумать:

Скорость сорбции

Хороший сорбент должен иметь высокую скорость абсорбции и адсорбции. Хотя вязкость нефти влияет на сорбционные характеристики. Так что знайте, с каким типом масла вы имеете дело.

Например, скорость поглощения выше для более легких углеводородов, таких как бензин. В то время как адсорбенты со свободным волокном работают быстрее и эффективнее на вязком тяжелом топливе. Потому что их синтетические волокна обеспечивают большую площадь поверхности.

Вместимость

Каждый тип сорбента имеет свою собственную сорбционную способность или точку насыщения (когда он не может адсорбировать или поглощать больше нефти). Сорбенты должны быть удалены или заменены из разлива после того, как они полностью насыщаются.

Синтетические продукты, как правило, имеют более высокое отношение емкости к массе, чем натуральные сорбенты. Легче увидеть, когда прокладка или коврик «полные», по сравнению с закрытыми сорбентами, такими как подушки и носки.

Маслоудерживающая

Хорошая маслоудерживающая способность означает, что сорбент не капает и не вытекает после достижения насыщения. Но вес извлеченной нефти может иногда напрягать и деформировать структуру сорбентов.

Например, когда сорбирующий бон поднимается из воды, он может выделять нефть из-за давления на себя. Это проблема, потому что любое масло, которое не удерживается, может вызвать вторичное загрязнение.

Место применения

Для разливов на воду требуются другие сорбенты, чем для разливов на суше. Однако размер разлива и вязкость нефти также имеют значение.

Сорбирующие прокладки эффективны для удаления жирного блеска с поверхности воды. Точно так же они могут быть столь же эффективны при небольших разливах на суше.

Но для больших разливов требуется больше сорбента и большая площадь поверхности. В этом случае сыпучие сорбирующие материалы могут быть хорошим решением для разливов на суше, но не в воде. Сорбирующие боновые заграждения являются лучшим выбором для применения в воде. Благодаря своим олеофильным и гидрофобным свойствам.

Простота использования

Важно, чтобы сорбенты были просты в обращении и извлечении. Поэтому синтетические сорбенты часто более эффективны в использовании, чем органические или неорганические материалы.

Закрытые сорбенты, такие как боновые заграждения, являются отличным выбором для разливов, происходящих в море. Поскольку они плавучие и плавают, они не впитывают воду и поэтому тонут. Облегчает их извлечение из воды после насыщения.

Когда дело доходит до небольших разливов на земле, хорошо подходят россыпные абсорбирующие материалы. Органические или неорганические гранулы будут эффективно распределяться по маслу на неровной поверхности. Тем не менее, их может быть грязно собирать и утилизировать.

Экономическая эффективность

Сыпучие природные сорбенты часто недороги и легко доступны в качестве побочных продуктов производства. Тем не менее, вам, вероятно, придется использовать больше продукта в качестве компромисса. Наряду с тем, что с ними может быть грязно работать. Кроме того, некоторые сыпучие материалы (например, опилки) поглощают воду вместе с маслом. Это означает, что они не подходят для разливов углеводородов в морских условиях.

И наоборот, синтетические сорбенты могут иметь более высокую цену. Тем не менее, они, как правило, являются наиболее эффективным сорбентом для поглощения нефти. Тем более, что они также обладают олеофильными и гидрофобными свойствами.

Во избежание потерь и минимизации затрат используйте сорбенты до отказа, прежде чем выбрасывать их. Подушечки и рулоны можно обрезать по размеру, чтобы исключить отходы. Или рассмотрите форму сорбента, которую можно использовать повторно. Например, ручная отжимка может извлекать масло из носков или сорбентов из свободных волокон, что означает, что их можно использовать повторно.

Хранение

Многие сорбенты, такие как подушки, носки и сыпучие гранулированные материалы, могут быть громоздкими или тяжелыми для хранения. Кроме того, сорбенты обычно необходимо хранить в контролируемой среде. Чтобы предотвратить такие вещи, как влажность, ультрафиолетовое излучение и повреждение вредителями (грызунами или насекомыми).

Эти факторы могут быть проблематичными для небольших помещений, где не хватает места для хранения.

Утилизация

Маслопоглотители могут быть вредными, если их не утилизировать должным образом. Потому что выщелачивание нефти из отработанных сорбентов является источником вторичного загрязнения окружающей среды.

Двумя наиболее распространенными способами избавиться от использованных маслопоглотителей являются сжигание и захоронение. Биодеградация является еще одной альтернативой для некоторых адсорбентов органических масел, таких как торфяной мох. Хотя процесс деградации материала может занять несколько лет.

Всегда следуйте инструкциям производителя по безопасной утилизации использованных сорбентов. Наряду с местными, государственными и федеральными нормами, включая требования EPA по опасным отходам.

Нефтяные сорбенты: Сорбент — Что такое Сорбент?