RU2618847C1 - Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука - Google Patents
Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618847C1 RU2618847C1 RU2016118455A RU2016118455A RU2618847C1 RU 2618847 C1 RU2618847 C1 RU 2618847C1 RU 2016118455 A RU2016118455 A RU 2016118455A RU 2016118455 A RU2016118455 A RU 2016118455A RU 2618847 C1 RU2618847 C1 RU 2618847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersion
- concentration
- carbon black
- emulsion
- rubber
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 28
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 40
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 10
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 10
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 10
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 6
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 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
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
- C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/38—Polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/482—Preparation from used rubber products, e.g. tyres
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в нефтехимической отрасли, в производстве эмульсионных каучуков и эластомерных композиций, при выделении каучука из латексов. Для осуществления способа проводят извлечение эмульгирующих компонентов – загрязняющих примесей сточной воды - с узла выделения эмульсионного каучука и ультразвуковое диспергирование непористого сорбента – техуглерода. Сначала получают дисперсию непористого сорбента, имеющего удельную поверхность 40-150 м2/г, в ультразвуковом проточном диспергаторе с удельной мощностью 250-500 Вт/дм3 в течение 10-60 с при смешении с низкоконцентрированным стоком с узла выделения эмульсионного каучука с последующим её концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 5-12,5 мас.%. Затем дисперсию смешивают со сточной водой в следующем ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 250-500 Вт/дм3 в течение 10-60 с с дальнейшим концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 10-25 мас.%. Число ступеней ультразвуковой обработки и концентрирования составляет от 2 до 5. Способ обеспечивает получение устойчивой водной дисперсии техуглерода при получении саженаполненных каучуков, что позволяет повысить технико-экономические показатели производства эмульсионных каучуков и провести глубокую очистку сточных вод. 1 табл., 11 пр.
Description
Изобретение относится к очистке сточных вод непористыми сорбентами от поверхностно-активных веществ и может быть использовано в нефтехимической отрасли, в частности, в производстве эмульсионных каучуков и эластомерных композиций, а также при выделении каучука из натурального или синтетического латексов как при использовании солевой коагуляции, так и катионными полиэлектролитами.
В производстве эмульсионных каучуков в качестве эмульгаторов используются мыла диспропорционированной канифоли и жирных кислот (СиЖК) и лейканол, являющийся натриевой солью продукта конденсации β-нафталин-сульфокислоты с формальдегидом. Лейканол хорошо растворим в воде и относится к жестким поверхностно-активным веществам, которые не подвергаются биологической деструкции.
Содержание лейканола в сточных водах производства эмульсионных каучуков и латексов колеблется от 2,5 до 5,5 мг/дм3, а после их очистки на биологических сооружениях - от 1,25 до 2,5 мг/дм3 при норме на сброс 0,1 мг/дм3. Следует отметить, что при сбросе допустимое содержание карбоновых кислот в биологически очищенных стоках не должно превышать 0,8 мг/дм3.
Известен способ очистки сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от лейканола (Патент РФ 2443635 С1, С02F 1/56, B01/D 21/01, C02F 103/38. Опубл. 27.02.2012, Бюл. № 6) путем добавления коагулянта на основе полимерной соли четвертичного аммония, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют полидиаллилдиметиламмоний хлорид в количестве 5÷10 мг/дм3 сточной воды.
Химизм процесса связывания лейканола сводится к образованию труднорастворимого комплекса при взаимодействии лейканола с катионоактивным флокулянтом по схеме (Полуэктов П. Т., Корчагин В. И. Физико-механические основы очистки сточных вод от полимерных загрязнений в производстве бутадиен и бутадиен-стирольных латексов [Текст]. / Производство и использование эластомеров. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1998. Вып. 3. – С. 7–9).
Недостатком данного способа является использование аминных коагулянтов, относящихся к бионеразлагаемым продуктам, которые представляют особую опасность для окружающей среды, т.к. способны растворяться в воде или в кислой среде, накапливаться в водоемах и ухудшать санитарно-гигиеническое состояние. Синтетические аминные коагулянты оказывают отрицательное воздействие на биологическую очистку сточных вод, угнетая микроорганизмы в аэротенках, вплоть до их гибели. Передозировка коагулянтов аминного типа ведет к выводу из рабочего режима биологические сооружения, при этом, учитывая большой объем сточных вод до 30 м3 на тонну каучука при использовании солевой коагуляции и стоимость коагулянта, данный способ является технически и экономически нецелесообразным.
Известен способ очистки сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества и неорганические соли (Патент РФ 2271335 С2, С02F 1/28, С02F 1/44, C02F 103/38. Опубл. 10.03.2006. Бюл. № 7), при использовании в качестве адсорбента предварительно измельченных отработанных сорбентов КУ-1 и КУ-2. Способ позволяет провести разделение и концентрирование раствора органических солей обратным осмосом, а также экстракцией регенерировать адсорбент, с помощью которого проведено извлечение лейканола и карбоновых кислот, т.к. процесс ведут при рН = 2,0÷4,0.
Следует отметить, что способ не обеспечивает глубокое извлечение лейканола из стоков, а при большом расходе требуются достаточно большие площади для размещения установки обратного осмоса.
В источнике (Патент РФ 2288926 С1, С09С 1/56. Сажевая суспензия и способ ее изготовления. 10.12.2006. Опубл. № 34) получение дисперсии сажи (техуглерода) достигается извлечением лейканола и калиевых мыл диспропорционнированной канифоли и жирных кислот и их производных из сточной воды с производства эмульсионных каучуков.
Следует отметить, что использованная сажа относится к непористым сорбентам и представляет собой техуглерод с развитой поверхностью не менее 40 м2/г, что позволяет произвести более глубокое извлечение поверхностью громоздких молекул лейканола и мыл диспропорционированной канифоли и жирных кислот. К недостатку следует отнести продолжительное диспергирование в течение 60–70 минут и получение грубой дисперсии сажи, что обусловлено недостаточной степенью диспергирования.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления водной дисперсии техуглерода (Патент на изобретение RU № 2452749, С09С 1/44. Опубл. 10.12.2012. Бюл. № 16), включающий диспергирование техуглерода с компонентами сточной воды с узла коагуляции бутадиен-стирольных каучуков диспергатором Д - лейканолом, эмульгирующими агентами – калиевыми мылами диспропорционированной канифоли и жирных кислот при рН = 2,0÷4,0 в ультразвуковом диспергаторе мощностью 100 Вт/дм3 в течение 1÷3 минут с последующим подщелачиванием до рН = 7,0÷9,0 и стабилизацию с общим временем процесса получения дисперсии 7 мин.
Однако при реализации данного способа необходимо учесть следующее:
- использование низкоконцентрированного стока для приготовления устойчивой дисперсии техуглерода;
- недостаточная степень очистки стоков от бионеразлагаемого диспергатора Д – лейканола;
- необходимость более глубокого извлечения мыл смоляных кислот, крайне полезных, при изготовлении резиновых смесей с использованием водной дисперсии техуглерода;
- продолжительное диспергирование и, как следствие, высокие энергетические затраты при извлечении техуглеродом из стоков лейканола, смоляных и жирных кислот и их производных;
- продолжительное ультразвуковое воздействие на сточные воды снижает эффективность очистки из-за деструкции эмульгирующих компонентов, что снижает сорбционную способность техуглеродом;
- получение водной дисперсии техуглерода низкой концентрации ограничивает её использование;
- минимизацию подщелачивающего агента при корректировке водородного показателя – рН;
- ограниченное использование очищенных стоков в производстве.
Технической задачей изобретения является глубокое извлечение из сточных вод лейканола (диспергатора Д) и эмульгаторов - мыл смоляных и жирных кислот - с минимальной корректировкой водородного показателя рН при минимальных энергетических затратах и деструктивных процессах эмульгирующих компонентов (лейканола и карбоновых кислот и их производных).
Для решения технической задачи изобретения предложен способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука, включающий извлечение эмульгирующих компонентов – загрязняющих примесей сточной воды - с узла выделения эмульсионного каучука и ультразвуковое диспергирование непористого сорбента, где новым является то, что вначале получают дисперсию непористого сорбента, имеющего удельную поверхность 40÷140 м2/г, в ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 10÷60 с при смешении с низкоконцентрированным стоком с узла выделения эмульсионного каучука с последующим её концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 5÷12,5 мас.% , после чего она смешивается со сточной водой в следующем ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 10÷60 с с дальнейшим концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 10÷25 мас.%, при этом используют проточные диспергаторы, а число ступеней ультразвуковой обработки и концентрирования составляет от 2 до 5.
Технический результат изобретения заключается в получении устойчивой водной дисперсии техуглерода при использовании в качестве диспергирующих агентов загрязняющих компонентов сточных вод, т.е. их применение в качестве вторичных сырьевых ресурсов при получении саженаполненных каучуков, что позволит повысить технико-экономические показатели производства эмульсионных каучуков, а главное, провести глубокую очистку сточных вод с производства эмульсионного каучука.
Способ осуществляется следующим образом.
Сточная вода со стадии выделения эмульсионного каучука катионными полиэлектролитами с содержанием лейканола 2,8÷5,4 мг/дм3 и калиевых мыл диспропорционированной канифоли и жирных кислот 81÷169 мг/дм3, при этом показатель общей загрязненности по ХПК составляет 145÷390 мгО/дм3, а по БПК – 81÷242 мгО/дм3, направляется в промежуточную емкость с перемешивающим устройством, куда подается сухой техуглерод.
В качестве непористых сорбентов с удельной поверхностью 40÷150 м2/г (по азоту) используют печной техуглерод марок: N115; N220; N234; N326; N 347; N330; N550 и др. в соотношении вода:техуглерод = 100:(1÷12,5) и подвергают ультразвуковой обработке в диспергаторе марки УЗТА-0,63/22-ОМ при удельной мощности 250÷500 Вт/дм3 в течение 10÷60 с с последующим концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания техуглерода 5÷12 мас.%, отделяют часть глубоко очищенной воды и получают дисперсию с содержанием непористого сорбента 10÷25 мас.%, а затем направляют на следующую ступень ультразвуковой обработки и концентрирования. Количество стадий, включающих ультразвуковую обработку, в том числе в проточном диспергаторе, и концентрирование на ультрафильтрационной установке, составляет от 2 до 5 ступеней.
Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука поясняется следующими примерами.
Пример 1 (по изобретению)
Сточная вода с содержанием лейканола 5,1 мг/дм3 и мыл смоляных и жирных кислот и их производных 49 мг/дм3 при рН = 3,5 смешиваются в сборнике с техуглеродом марки N 330 с удельной поверхностью 79 м2/г в соотношении техуглерод:сточная вода = 1:100, а затем обрабатываются в ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 100 Вт/дм3 в течение 120 с, а затем подщелачивают до рН = 7,0 и стабилизируют дисперсию в течение 300 с, после чего она концентрировалась на ультрафильтрационной установке до содержания техуглерода в дисперсии 10% по массе.
Полученная водная дисперсия техуглерода имела период седиментационной устойчивости 16 суток, а очищенная вода содержала лейканол 0,9 мг/дм3 и мыла смоляных и жирных кислот и их производных 4,2 мг/дм3, при этом показатель общей загрязненности по ХПК - 33 О2 мг/дм3, БПК – 17 О2 мг/дм3, соотношение БПК/ХПК возрастало с 42,8 до 51,5%, что показывает на извлечение из стоков сопутствующих трудноокисляемых веществ.
Пример 2
Процесс осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что соотношение техуглерод:сточная вода = 5:100, а затем обрабатывают в ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 350 Вт/дм3 в течение 30 с, а затем дисперсия подвергается концентрированию на ультрафильтрационной установке до содержания 10%, после чего она смешивается в промежуточной емкости с новой порцией сточной воды в следующем ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 350 Вт/дм3 в течение 30 с с дальнейшим концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 20 мас.%.
Полученная водная дисперсия техуглерода имела седиментационную устойчивость более 30 суток, а очищенная вода содержала лейканол 0,1 мг/дм3 и мыла смоляных и жирных кислот и их производных 0,5 мг/дм3, при этом показатель общей загрязненности по ХПК 10,0 О2 мг/дм3, БПК – 7,0 О2мг/дм3, соотношение БПК/ХПК - 70%. Следует отметить, что при введении печного техуглерода показатель увеличивается до рН = 4,3.
Пример 3
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что время пребывания в проточных ультразвуковых диспергаторах с удельной мощностью 500 Вт/дм3 составляет по 30 с, т.е. общая продолжительность ультразвуковой обработки составляет 60 с.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице.
Пример 4
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что время пребывания в проточных ультразвуковых диспергаторах с удельной мощностью 600 Вт/дм3 составляет по 60 с, т.е. общая продолжительность ультразвуковой обработки составляет 120 с.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице. Следует отметить, что качественные показатели стока практически не изменяются при увеличении продолжительности и степени воздействия, но при этом возрастают энергетические затраты, которые превышают затраты по способу прототипа.
Пример 5
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что время пребывания в проточных ультразвуковых диспергаторах с удельной мощностью 250 Вт/дм3 составляет по 10 с, т.е. общая продолжительность составляет 20 с.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице.
Пример 6
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что время пребывания в проточных ультразвуковых диспергаторах с удельной мощностью 200 Вт/дм3 составляет по 5 с, т.е. общая продолжительность составляет 10 с.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице. Однако содержание смоляных и жирных кислот превышает нормативный показатель – 0,8 мг/дм3.
Пример 7
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в качестве непористого сорбента используют техуглерод марки N220 с удельной поверхностью 115 м2/г.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице.
Пример 8
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в качестве непористого сорбента используют техуглерод марки N115 с удельной поверхностью 143 м2/г.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице.
Пример 9
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в качестве непористого сорбента используют техуглерод марки N550 с удельной поверхностью 41 м2/г.
Качественные показатели дисперсии техуглерода и очищенного стока приведены в таблице.
Пример 10
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что смешение сточной воды и техуглерода проводят при соотношении 100:12,5.
Однако получение дисперсии свыше 25 мас.% усложняет ультрафильтрационное концентрирование и дальнейшее их использование.
Пример 11
Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что смешение сточной воды и техуглерода проводят при соотношении 100:2, количество стадий увеличивают до 5, при этом диспергирование проводят с использованием ультразвуковых диспергаторов в проточном режиме.
Следует отметить, что увеличение стадий усложняет аппаратурное оформление процесса и повышает расход электроэнергии.
Из анализа качественных показателей следует, что достигается необходимая степень извлечения из сточных вод эмульгирующих компонентов, при этом получают водную дисперсию техуглерода с достаточной седиментационной устойчивостью, необходимой при жидкофазном наполнении эмульсионных каучуков.
Таблица - Качественные показатели сточной воды и седиментационная устойчивость водной дисперсии техуглерода
(по примерам на изобретение)
Claims (1)
- Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука, включающий извлечение эмульгирующих компонентов – загрязняющих примесей сточной воды - с узла выделения эмульсионного каучука и ультразвуковое диспергирование непористого сорбента, отличающийся тем, что вначале получают дисперсию непористого сорбента, имеющего удельную поверхность 40-140 м2/г, в ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 250-500 Вт/дм3 в течение 10-60 с при смешении с низкоконцентрированным стоком с узла выделения эмульсионного каучука с последующим её концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 5-12,5 мас.%, после чего она смешивается со сточной водой в следующем ультразвуковом диспергаторе с удельной мощностью 250-500 Вт/дм3 в течение 10-60 с с дальнейшим концентрированием на ультрафильтрационной установке до содержания 10–25 мас.%, при этом используют проточные диспергаторы, а число ступеней ультразвуковой обработки и концентрирования составляет от 2 до 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016118455A RU2618847C1 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016118455A RU2618847C1 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2618847C1 true RU2618847C1 (ru) | 2017-05-11 |
Family
ID=58715900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016118455A RU2618847C1 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2618847C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685769B1 (en) * | 1999-07-21 | 2004-02-03 | Degussa-Huls Ag | Aqueous carbon black dispersions |
| CN1513589A (zh) * | 2003-05-30 | 2004-07-21 | 中国科学院金属研究所 | 纳米级碳质材料分散液及其制备方法 |
| RU2288926C1 (ru) * | 2005-03-15 | 2006-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Сажевая суспензия и способ ее изготовления |
| RU2452749C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ изготовления водной дисперсии техуглерода |
| RU2520444C2 (ru) * | 2010-02-22 | 2014-06-27 | Сентрал Мичиган Юниверсити | Сорбент на основе сшитого полимера-углерода для удаления тяжелых металлов, токсичных материалов и диоксида углерода |
| US9079149B2 (en) * | 2006-11-14 | 2015-07-14 | Basf Aktiengesellschaft | Method for production of a minisuspoemulsion or suspension of sub-micron core/shell particles |
-
2016
- 2016-05-12 RU RU2016118455A patent/RU2618847C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685769B1 (en) * | 1999-07-21 | 2004-02-03 | Degussa-Huls Ag | Aqueous carbon black dispersions |
| CN1513589A (zh) * | 2003-05-30 | 2004-07-21 | 中国科学院金属研究所 | 纳米级碳质材料分散液及其制备方法 |
| RU2288926C1 (ru) * | 2005-03-15 | 2006-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Сажевая суспензия и способ ее изготовления |
| US9079149B2 (en) * | 2006-11-14 | 2015-07-14 | Basf Aktiengesellschaft | Method for production of a minisuspoemulsion or suspension of sub-micron core/shell particles |
| RU2520444C2 (ru) * | 2010-02-22 | 2014-06-27 | Сентрал Мичиган Юниверсити | Сорбент на основе сшитого полимера-углерода для удаления тяжелых металлов, токсичных материалов и диоксида углерода |
| RU2452749C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ изготовления водной дисперсии техуглерода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El-Gohary et al. | Comparative study between chemical coagulation/precipitation (C/P) versus coagulation/dissolved air flotation (C/DAF) for pre-treatment of personal care products (PCPs) wastewater | |
| Al-Mutairi et al. | Coagulant selection and sludge conditioning in a slaughterhouse wastewater treatment plant | |
| Kiran et al. | Influence of bentonite in polymer membranes for effective treatment of car wash effluent to protect the ecosystem | |
| Yan et al. | Application of the Jameson cell technology for algae and phosphorus removal from maturation ponds | |
| CN104045209B (zh) | 冷轧废水处理方法 | |
| WO2012068906A1 (zh) | 一种基于深度净化废水后树脂高浓脱附液的处置方法 | |
| Othman et al. | Influence of the Settleability Parameters for Palm Oil Mill Effluent(POME) Pretreatment by Using Moringa Oleifera Seeds as an Environmental Friendly Coagulant | |
| Azmi et al. | The Effect of Operating Parameters on Ultrafiltration and Reverse Osmosis of Palm Oil Mill Effluent for Reclamation and Reuse of Water. | |
| Ahmad et al. | Comparison of coagulation, electrocoagulation and biological techniques for the municipal wastewater treatment | |
| CN101665279A (zh) | 一种去除水中低浓度磷的絮凝剂 | |
| RU2618847C1 (ru) | Способ изготовления дисперсии техуглерода при глубокой очистке сточных вод с производства эмульсионного каучука | |
| Borchate et al. | Application of coagulation flocculation for vegetable tannery wastewater | |
| RU2007141413A (ru) | Способ и устройство для получения концентрированных растворов полимеров | |
| US12286366B2 (en) | Anolyte as an additive for wastewater treatment | |
| JP2018192383A (ja) | パーラー廃水の処理方法及びその廃水処理装置 | |
| Wang et al. | Counter-current/cocurrent dissolved air flotation system for algae-laden surface water treatment | |
| JP6443320B2 (ja) | 廃液処理方法及び廃液処理システム | |
| CN104386862B (zh) | 一种对屠宰厂废水进行处理的方法 | |
| KR20050097485A (ko) | 세라믹 응집제를 이용한 고농도 유기성 부유물질 함유폐수의 처리방법 | |
| Desai et al. | Comparatively Study of Polymer and Regular Coagulant for Municipal Waste Water Treatment | |
| JP3418549B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法 | |
| Charoenlarp et al. | Ecofriendly decolorization of textile wastewater using natural coagulants | |
| CN110642442A (zh) | 一种含泡排剂采气废水处理工艺 | |
| Majlesi et al. | Landfill leachate treatment using electro-coagulation-flotation process | |
| RU2064446C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от органических веществ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190513 |