ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, при разливе нефти из танкеров, нефтепроводов и нефтехранилищ, а также для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.
Известен фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа одинарным переплетением гладь, в котором в качестве синтетических нитей используют высокоэластичные полиуретановые нити спандекс при натяжении в петлях 1,5-4 Н/мм. (патент России №1438825, В01D 39/08, БИ №43, 1988 г).
Однако такие фильтровальные материалы имеют низкую степень очистки поверхности воды от нефтепродуктов, а также низкую степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.
Известен фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа с размещенной внутри резиновой крошкой, обработанной озоно-воздушной смесью, причем внутри трубчатого трикотажа дополнительно размещена эбонитовая крошка, размеры изнаночных петель меньше лицевых петель трикотажа в 0,8-1,4 раза, при объемном соотношении между резиновой и эбонитовой крошкой 5:1. (Патент России №2350375, В01D 39/08, БИ №9, 2009 г).
Недостатком такого фильтровального материала является низкое качество фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов.
Наиболее близким фильтровальным материалом к заявленному объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является средство для очистки жидкостей и газов от твердых частиц в экологических процессах очистки. Фильтровальный материал состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, который выполнен платированным переплетением. Грунтовая нить выполнена из синтетических нитей, а платированная - из резиновых нитей. Внутри трубчатого трикотажа размещены целлюлозный волокнистый материал, резиновые волокна и пенополиуретановая крошка в объемном соотношении 1:(2-4):(1,5-3) (патент России №2256483, МКП В01D 39/08, С02F 1/28, БИ №20, 2005 г.)
Недостатком такого фильтровального материала является недостаточная степень поглощения, большая трудоемкость при сборе сорбента с поверхности воды, низкая плавучесть при сборе сорбента, а также низкая степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.
Задачей полезной модели является создание фильтровального материала с высокой фильтровальной способностью при очистке жидкостей или газов, обеспечивающей высокое качество очитски поверхности воды от нефтепродуктов.
При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а также увеличение плавучести на поверхности воды при ее очистке от нефтепродуктов.
Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, состоящий из синтетический нитей в виде трубчатого трикотажа, выполненного платированным переплетением, внутри которого размещены: волокнистый материал, резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, волокнистый материал - привитой сополимер поликапроамида, обработанный 10-40% раствором 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты, в объемном соотношении: указанный волокнистый материал: резиновая крошка, пенополиуретановая крошка (1,5-3):(2-4):(2,5-3) соответственно.
Использование резиновой крошки внутри трубчатого трикотажа увеличивает образование резиновых комков при сборе нефтепродуктов, что увеличивает качество очистки поверхности воды от нефтепродуктов и качество фильтрации жидкостей и газов.
Использование пенополиуретановой крошки внутри трубчатого трикотажа позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала на поверхности воды при максимальном набухании резиновой крошки и волокнистого материала.
Использование пенополиуретановой крошки позволяет улавливать частицы тяжелых металлов при давлении движущейся жидкости сточных воды, а также не позволяет резиновой крошке и волокнистому материалу сбиваться в единую массу, в результате чего увеличивается сорбционная емкость волокнистого сорбента, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.
Использование волокнистого материала - привитого сополимера поликапроамида, обработанного 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой, внутри трубчатого трикотажа исключает образование резиновых комков при сборе нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов в промышленных стоках и позволяет удерживать нефтепродукты внутри структуры путем набухания. При этом, увеличиваясь в размерах привитой сополимер поликапроамида, растягивает трикотажное полотно, выполненное платированным переплетением как по петельному столбику, так и по петельному ряду, тем самым дополнительно увеличивая поры трубчатого трикотажного полотна, что соответственно приводит к увеличению степени поглощения нефтепродуктов, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.
Обработка привитого сополимера поликапроамида 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой, позволяет производить очистку фильтруемой жидкости за счет увеличения количества функциональных групп на поверхности привитого сополимера поликапроамида, что позволяет повысить качество фильтрования.
Обработка привитого сополимера поликапроамида 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой концентрацией менее 10%, не позволяет получать достаточное количество функциональных групп на привитом сополимере, что ухудшает качество очистки фильтруемой жидкости.
Обработка привитого сополимера поликапроамида 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой концентрацией более 40%, не позволяет получать достаточное количество функциональных групп на привитом сополимере, что ухудшает качество очистки фильтруемой жидкости.
На фиг. представлен фильтровальный материал, состоящий из трубчатого трикотажа 1, в котором размещены волокнистый материал - привитой сополимер поликапроамида, обработанный 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой 2, резиновая крошка 3 и пенополиуретановая крошка 4.
Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа платированного переплетения получают на круглочулочном автомате 14 класса из синтетических нитей и резиновых нитей при глубине купирования 1,2-1,5 мм при натяжении синтетических нитей перед петлеобразующей системой 2,5-5,0 Н и резировых нитей 0,2-0,9 Н. В готовый трубчатый трикотаж засыпают резиновую крошку, полиуретановую крошку и волокнистый материал - привитой сополимер поликапроамида, обработанный 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой, в объемном соотношении: (1,5-3):(2-4):(2,5-3) соответственно. Концы по торцам фильтровального материала зашивают на плоскошовной швейной машине.
Пример 1.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала с волокнистым материалом - привитым сополимером поликапроамида, обработанного 10% раствором 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты, резиновой и пенополиуретановой крошками, объемное соотношение компонентов составляет 1,5:2:2,5.
Пример 2.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала с волокнистым материалом - привитым сополимером поликапроамида, обработанного 30% раствором 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты, резиновой и пенополиуретановой крошками, объемное соотношение компонентов составляет 2:3:2,5.
Пример 3.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала с волокнистым материалом - привитым сополимером поликапроамида, обработанного 40% раствором 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты, резиновой и пенополиуретановой крошками, объемное соотношение компонентов составляет 3:4:3.
Процесс фильтрации осуществлялся на 6% суспензии с наличием до 15% нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов сточных вод ремонтного цеха машиностроительного завода. Размер частиц изменялся от 30 до 150 мк при перепаде давления 3 атм. Для определения степени поглощения нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов, фильтровальный материал фильтровальные материалы помещают в слой жидкой фракции в течение 6 часов, а затем взвешивают.
Таблица 1
Фильтровальный материал
Удельная проводительность, л/м<sup>2</sup>·мин
Степень очистки суспензии, %
Степень поглощения нефтепродуктов, %
СОЕ, мг-экв/г
Время регенерации, мин
Прототип
19,5
89
88
-
15,0
Пример 1
20,5
95
103
2,5
13,6
Пример 2
28,9
96
135
2,9
10,5
Пример 3
28,9
96
135
2,9
10,5
Регенерацию фильтровального материала осуществляют путем пропускания его через валики при усилии между ними 20 кг.
Из данных таблицы видно, что удельная производительность незначительно возрастает в 1,5 раза, улучшается степень очистки и поглощения нефтепродуктов, а также уменьшается время регенерации.