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.
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, B01D 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, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, который состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, выполненного платированным переплетением, внутри которого размещены: волокнистый материал, резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, причем в качестве волокнистого материала используют привитой сополимер поликапроамида, обработанный раствором 1-оксиэтилидендифосфоной кислотой в объемном соотношении (1,5-3):(2-4):(2,5-3) (патент России на полезную модель №111020, МКП B01D 39/00, С02F 1/28, БИ №34, 2011 г.)
Недостатком такого фильтровального материала является недостаточная степень поглощения, а также низкая степень очистки при фильтровании 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, выполненного платированным переплетением, внутри которого размещены: волокнистый материал, резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, причем в качестве волокнистого материала используют привитой сополимер поликапроамида, обработанный раствором 1-оксиэтилидендифосфоной кислоты в объемном соотношении (1,5-3):(2-4):(2,5-3) (патент России на полезную модель №111020, МКП B01D 39/00, C02F 1/28, БИ №34, 2011 г.)
Недостатком такого фильтровального материала является недостаточная степень поглощения, 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.
При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов от ионов тяжелых металлов.
Поставленный технический результат достигается в фильтровальном материале, в виде трубчатого трикотажа из синтетического материала, внутри которого размещены: резиновая крошка, пенополиуретановая крошка, при этом трубчатый трикотаж выполнен прессовым переплетением полуфанг из ионообменного модифицированного волокна, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, при этом внутри трубчатого трикотажа дополнительно размещен ионообменный волокнистый материал представляющий собой привитой сополимер поликапроамида, обработанный 5-20% водным раствором метилдифосфоновой кислоты, при этом объемное соотношение между резиновой крошкой, ионообменным волокнистым материалом и пенополиуретановой крошкой составляет 1:1:1, соответственно.
Использование трубчатого трикотажа прессового переплетения полуфанг из синтетического материала, полученного на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, ведет к увеличению качества фильтрования и позволяет создать оболочку для удержания резиновой и пенополиуретановой крошки и волокнистого сорбента, а также пористая структура прессового переплетения полуфанг обеспечивает капиллярный эффект при сборе частиц тяжелых металлов в промышленных стоках.
Использование пенополиуретановой крошки внутри трубчатого трикотажа позволяет увеличить плавучесть фильтровального материала на поверхности воды при максимальном набухании резиновой крошки и ионообменного волокнистого материала, и улавливать частицы тяжелых металлов при давлении движущейся жидкости сточных вод, а также не позволяет резиновой крошке и ионообменному волокнистому материалу сбиваться в единую массу, в результате чего увеличивается сорбционная емкость волокнистого сорбента, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.
Использование ионообменного модифицированного волокнистого материала - привитого сополимера поликапроамида, обработанного 5-20% водным раствором метилфосфоновой кислоты, позволяет производить очистку фильтруемой жидкости за счет увеличения количества функциональных групп на поверхности привитого сополимера поликапроамида, что увеличивает качество очистки поверхности воды от ионов тяжелых металлов в промышленных стоках. При этом, увеличиваясь в размерах привитой сополимер поликапроамида, растягивает трикотажное полотно, выполненное переплетением полуфанг как по петельному столбику, так и по петельному ряду, тем самым дополнительно увеличивая поры трубчатого трикотажного полотна, что соответственно приводит к увеличению степени поглощения ионов тяжелых металлов, что увеличивает качество фильтрования в процессе очистки.
На фиг. представлен фильтровальный материал, состоящий из трубчатого трикотажа - 1, переплетения полуфанг, из синтетических нитей на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом, в котором размещена резиновая крошка - 2, ионообменный волокнистый материал - привитой сополимер поликапроамида, обработанный 5-20% водным раствором метилдифосфоновой кислоты - 3, и пенополиуретановая крошка - 4.
Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа переплетения полуфанг получают на кругловязальной машине 14 класса из синтетических нитей на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиэтиламиноэтилметакрилатом. Готовое полотно прошивается вдоль петельных столбиков на плоскошовной швейной машине, разделяя его на три части. В образовавшиеся части засыпают резиновую крошку, ионообменный волокнистый материал и пенополиуретановую крошку - в объемном соотношении: 1:1:1 соответственно. Концы по торцам фильтровального материала зашивают на плоскошовной швейной машине.
Пример 1.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 5% водным раствором метилдифосфоновой кислоты при температуре 60ºС в течение 60 мин.
Пример 2.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 10% водным раствором метилдифосфоновой кислоты при температуре 70°C в течение 80 мин.
Пример 3.
Процесс фильтрования осуществляют с использованием фильтровального материала, ионообменный волокнистый материал получен привитой полимеризацией поликапроамидного волокна 20% водным раствором метилдифосфоновой кислоты при температуре 80°C в течение 90 мин.
Процесс фильтрации осуществлялся на 6% суспензии с наличием до 15% нефтепродуктов и частиц тяжелых металлов сточных вод ремонтного цеха тракторного 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 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
23,5
95
103
2,9
13,6
Пример 2
25,9
96
135
3,2
10,5
Пример 3
29,29
96
135
3.5
10,0
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.