Технология и оборудование для производства сорбционных полимерных композитов

Выдумчик С. В., Гавриленко О. О., Ксенофонтов M. Д., Павлюкевич Т. Г., Южаков Д. Н., Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь

При очистке сточных и ливневых вод от нефтепродуктов, а также ликвидации проливов нефти используют процессы сорбции. Один из наиболее эффективных нефтепоглощающих материалов сорбент Пенопурм® представляет собой гидрофобный полужесткий пенополиуретан с плотностью 8—15 кг/м³, нефтеемкостью 25—70 кг/кг, сохраняющий плавучесть в насыщенном состоянии. При обычных условиях Пенопурм® не оказывает вредного действия на организм человека, и обращение с ним не требует каких-либо мер предосторожности. При контакте с водой сорбент не разлагается и не выделяет вредные вещества.

Технология получения сорбента Пенопурм® требует соблюдения ограниченных временных рамок процессов смешения и подачи в формообразующие устройства жидких композиций, высокой точности их соотношения, количества и температуры. Эти условия предъявляют особые требования к смесительно-дозирующему и формующему оборудованию.

В Институте прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко разработан автоматизированный комплекс оборудования для производства изделий из сорбента Пенопурм^®. В состав комплекса входят смесительно-дозирующая установка высокого давления, формы для получения сорбента в виде блоков, устройство для резки блоков на пластины, оборудование для продольной и поперечной резки пластин на крошку.

Смесительно-дозирующая установка — основной элемент комплекса. Она обеспечивает точное дозирование и высококачественное смешение компонентов, транспортирование реакционно-способной смеси в форму в соответствии с требуемыми температурными, напорно-расходными и временными режимами технологического процесса. В состав установки входят дозирующий и смесительный узлы, станция гидропривода, устройство термостабилизации, поворотная стойка для перемещения смесительного узла, емкости для компонентов, пульт управления, контрольно-измерительные и регулирующие приборы. Для индикации и контроля режимов работы всех узлов, поддержания заданных технологических параметров и выполнения защитно-блокировочных функций созданы оригинальные устройства системы автоматизированного управления с применением современных достижений электроники и специально разработанного программного обеспечения.

Для получения сорбента Пенопурм® две реакционно-способные жидкие композиции тщательно смешивают в течение нескольких секунд. Одна из них представляет собой смесь компонентов на основе полиэфиров со специальными добавками, вторая — смесь компонетов на основе изоцианатов. Активированную смесь, которая сразу вспенивается, подают в форму. Полиуретановая композиция в течение короткого времени отверждается, образуя в форме полужесткий (полуэластичный) пенополимер. Полученное изделие выдерживают в форме в течение 20 мин, извлекают и направляют на установку для резки блоков на пластины заданных размеров. В случае необходимости пластины направляют на установку для производства крошки.

Сорбент Пенопурм® изготавливают в виде:
—   пластин, которые эффективны при извлечении жидких нефтепродуктов с водной поверхности отстойников и грунта;
—   пластин в сетке, представляющих собой изделия различной геометрической формы, которые применяют для сбора нефтепродуктов с поверхностей бассейнов, рек и др. (наличие сетки значительно облегчает извлечение использованного сорбента);
—   крошки произвольной формы, которой заполняют картриджи локальных очистных сооружений для эффективного извлечения из объема сточных вод растворенных и эмульгированных нефтепродуктов.

В настоящее время более 100 предприятий Республики Беларусь используют сорбент Пенопурм^® для очистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов (растворенных, эмульгированных и пленок на водной поверхности) до норм ПДК.