Спосіб очистки технологічних водних розчинів від катіонних поверхнево-активних речовин

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб очистки води від катіонних поверхнево-активних речовин (КПАР), котрий здійснюють флотацією в присутності реагенту, який відрізняється тим, що як реагент використовують поліетиленгліколь (ПЕГ) в кількості 0,05-0,075 мг на 1 мг вилучуваної КПАР, а флотацію проводять у широкому діапазоні рН середовища (від 2 до 10), що значно спрощує процес і зменшує час очистки води в середньому до 8 хв.

Текст

Дивитися

Спосіб очистки води від катіонних поверхневоактивних речовин (КПАР), котрий здійснюють флотацією в присутності реагенту, який відрізняється тим, що як реагент використовують поліетиленгліколь (ПЕГ) в кількості 0,05-0,075 мг на 1 мг вилучуваної КПАР, а флотацію проводять у широкому діапазоні рН середовища (від 2 до 10), що значно спрощує процес і зменшує час очистки води в середньому до 8 хв. (19) (21) u201103189 (22) 18.03.2011 (24) 10.11.2011 (46) 10.11.2011, Бюл.№ 21, 2011 р. (72) СТРЕЛЬЦОВА ОЛЕНА ОЛЕКСІЇВНА, ПУЗИРЬОВА ІРИНА ВАСИЛІЇВНА, ВОЛЮВАЧ ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВІВНА, МЕНЧУК ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ, ГРОСУЛ АЛІНА ПЕТРІВНА (73) ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І.І. МЕЧНИКОВА 3 64369 (СМНВ) в кількості 0,01-0,05 мг на 1 мг КПАР і аніонний флокулянт поліакриламід (ПАА-1) в кількості 3 мг/л. Для досягнення максимального ступеня очистки води від КПАР (95-98 %) процес необхідно проводити у лужному середовищі (рН 9,5-11) протягом 25 хв. Недоліками відомого способу є використання двокомпонентних реагентів (СМНВ і ПАА-1), один з яких (СМНВ) є токсичним. Додаткове підлужування розчинів КПАР і стадія емульгування СМНВ робить увесь процес обробки води енергоємним і трудомісткім, триває 30-40 хв. Задачею, на рішення якої спрямована запропонована корисна модель, є використання нетоксичного однокомпонентного реагенту, який не потребує стадії емульгування і добре працює у широкому діапазоні рН, що значно скоротить час підготовки і проведення процесу очистки води від КПАР. Поставлена задача вирішується способом очистки води від катіонних поверхнево-активних речовин (КПАР), котрий здійснюють флотацією в присутності реагенту і відрізняється тим, що як реагент використовують поліетиленгліколь (ПЕГ) в кількості 0,05-0,075 мг на 1 мг вилучуваної КПАР, а флотацію проводять у широкому діапазоні рН середовища (від 2 до 10), що значно спрощує процес і зменшує час очистки води в середньому до 8 хв. Для здійснення способу очистки низькоконцентрованих технологічних водних розчинів від КПАР 4 з концентрацією до 100 мг/л вводять, перемішуючи, сконцентрований розчин ПЕГ у строго визначеній кількості (0,050-0,075 мг на 1 мг КПАР). В нижній шар флотованого розчину подають під тиском повітря. Бульбашки повітря під час процесу флотації спливають на поверхню, захоплюючи за собою продукт КПАР-ПЕГ. Утворений на поверхні пінний концентрат вилучають за допомогою механічних скребків. Випробування проводили на кафедрі фізичної та колоїдної хімії ОНУ імені І. І. Мечникова на лаВ бораторній машині марки Л 136 -ФЛ виробництва ВНІПІ "Механобр", що забезпечує подібність процесу, який протікає в сучасній флотаційній машині. Для визначення оптимальної кількості (q) реагенту ПЕГ проводили досліди при однаковій кількості КПАР (50 мг /л), температурі 18-20 °C і часі флотації 20 хв. (попередньо було встановлено, що цього часу достатньо для максимального вилучення індивідуальних і технічних КПАР у відсутності реагенту). Отримані результати, наведені в табл. 1, свідчать про те, що ступінь флотаційного вилучення КПАР досягає свого максимального значення (85-95 %) при витраті реагенту в кількості 0,05-0,075 мг на 1 мг КПАР, при цьому в очищеній воді не міститься ПЕГ. Подальше збільшення витрати реагенту приводить до зниження ступеня вилучення КПАР, що зв'язано з розчинністю утвореного поверхнево-активного комплексу. Таблиця 1 q(ПЕГ), мг на 1 мг КПАР 0 0,05 0,075 0,1 0,5 2,0 Цетазол (техн. КПАР) 72 75 80 67 62 62 Проведені кінетичні дослідження процесу флотаційного вилучення КПАР за допомогою ПЕГ, наведені в табл. 2, дають змогу стверджувати, що максимальне вилучення ЙГДП при витраті реаген ступінь вилучення (), % ЙГДП йодид гексадецилпіГЙПХ-3А (техн. КПАР) ридинію 75 65 85 95 85 90 68 76 63 77 63 76 ту 0,05 мг ПЕГ на 1 мг КПАР досягається за 8 хв., тобто процес обробки КПАР-вмісних водних розчинів скорочується від 20 до 8 хв. Таблиця 2 ступінь вилучення ЙГДП (), % 70 85 95 95 95 95 Вплив рН середовища на ступінь флотаційного вилучення () КПАР при однаковій дозі реагенту (0,05 мг ПЕГ на 1 мг КПАР), температурі 18-20 °C, час флотації, хв. 3 5 8 10 15 20 при достатньому часі флотаційної обробки розчину 8-10 хв. наведено в табл. 3. 5 64369 6 Таблиця 3 рН 2 4 6 8 10 Цетазол (техн. КПАР) ГЙПХ-3А (техн. КПАР) (ступінь вилучення (), % 78 85 75 86 76 85 77 85 76 87 Із даних табл. 3 видно, що зміна значень рН розчину в діапазоні от 2 до 10 суттєво не змінює ступінь флотаційного вилучення КПАР, тобто для здійснення процесу очистки технологічних водних розчинів від КПАР за пропонованим способом коригування рН води непотрібно. Спосіб ілюструється наступними прикладами: Приклад 1. В камеру флотаційної машини поміщали 1 л розчину, який містив 50 мг ЙГДП, рН розчину 6. Після 1 хв. перемішування розчин флотували 8 хв. та фотометрично аналізували на вміст ЙГДП. Визначили, що ступінь флотаційного вилучення () складав 65 % при об'ємі пінного продукту - 3 %. При введенні ПЕГ у кількості 0,05 мг на 1 мг КПАР ступінь флотаційного вилучення () збільшився на 30 % і склав 95 % при об'ємі піни - 1 %. Приклад 2. Умови ті ж, що й в прикладі 1, за винятком того, що як КПАР використовували розчин цетазолу (50 мг/л, рН 10). При введенні ПЕГ у кількості 0,075 мг на 1 мг КПАР ступінь флотаційного вилучення () склав 81 % при об'ємі піни - 2 %. Приклад 3. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко ЙГДП 93 95 95 97 96 Умови ті ж, що й в прикладі 1, за винятком того, що як КПАР використовували розчин ГЙПХ-3А (50 мг/л, рН 4). При введенні ПЕГ у кількості 0,05 мг на 1 мг КПАР ступінь флотаційного вилучення () склав 85 % при об'ємі піни - 1 %. Таким чином, з наведених прикладів видно, що завдяки пропонованій корисній моделі процес очистки технологічних водних розчинів від КПАР за рахунок усунення енергоємної стадії емульгування реагентів і додаткового коригування рН флотованих розчинів скорочено час всього технологічного процесу обробки КПАР-вмісних розчинів з 40 до 8 хв. при досягненні ступеня вилучення КПАР 85-95 %, а використання нетоксичного реагенту ПЕГ сприяє охороні навколишнього середовища. Важливими перевагами запропонованого способу є можливість використання очищеної води в повторному технологічному процесі, особливо на підприємстві по виробництву синтетично миючих засобів (де основними складовими компонентами є ПАР і ПЕГ), що дає значний економічний ефект. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for the purification of aqueous solutions from cationic surfactants

Автори англійською

Streltsova Olena Oleksiivna, Puzyriova Iryna Vasylivna, Voliuvach Olha Viacheslavivna, Menchuk Vasyl Vasyliovych, Hrosul Alina Petrivna

Назва патенту російською

Способ очистки технологических водных растворов от катионных поверхностно-активных веществ

Автори російською

Стрельцова Елена Алексеевна, Пузырева Ирина Васильевна, Волювач Ольга Вячеславовна, Менчук Василий Васильевич, Гросул Алина Петровна

МПК / Мітки

МПК: C02F 1/24

Мітки: водних, спосіб, поверхнево-активних, катіонних, розчинів, речовин, технологічних, очистки

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-64369-sposib-ochistki-tekhnologichnikh-vodnikh-rozchiniv-vid-kationnikh-poverkhnevo-aktivnikh-rechovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб очистки технологічних водних розчинів від катіонних поверхнево-активних речовин</a>

Подібні патенти