Календарь новостей

« Ноябрь 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
	1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Простой фильтр для отделения воды от нефти

Источник: phys.org

В нормальных условиях вода и нефть плохо смешиваются друг с другом. Но в некоторых случаях (присутствие ПАВ, диспергирование под действием внешних сил) они образуют коллоидные растворы. При этом обратный процесс (разделение) становится очень сложным. Фракционная перегонка — неплохая методика, но она далеко не всегда приемлема (к примеру, если большое количество нефти вылилось в море). Другой распространенный способ — использование фильтрующих мембран с гидрофобным покрытием. Нефть хорошо смачивает водоотталкивающие вещества (например, тефлон) и просачивается сквозь мембрану, а вода задерживается и собирается в капли. Правда, у этой системы есть весьма важный недостаток. Дело в том, что нефть намного легче, и приходится прикладывать усилия, чтобы протолкнуть ее сквозь слой воды.

Команда ученых из Мичиганского университета (США) под руководством доцента Аниш Тутейя решили пойти обратным путем. Их фильтр пропускает воду и задерживает нефть, что весьма необычно. Большинство природных материалов впитывают нефть, и те немногие, которые отталкивают ее, также отталкивают воду, потому что вода имеет более высокое поверхностное натяжение. Ученым же удалось создать олеофобную и гидрофильную мембрану. Для работы системы не нужны ни насосы высокого давления, ни химические моющие вещества. Достаточно простой силы тяжести и капиллярных сил. Секрет нового фильтра — в особом полимерном покрытии, включающем вещества POSS (производные полиэдральных олигомерных силсесквиоксанов) и PEGDA (полиэтиленгликольдиакрилат). Комбинацию полимеров можно наносить на разные варианты основы, исследователи использовали фильтровальную ткань из полиэстера и пластину нержавеющей стали, с крошечными отверстиями.

После нанесения покрытия его облучили УФ-светом, для затвердения и полимеризации. Если поместить на готовый фильтр смесь воды и нефти, PEGDA вступает в реакцию с водой и образует гидратную оболочку. В итоге гидрофильность мембраны достигает максимума. Во время экспериментов ученые подвергли фильтрации четыре типа водонефтяных смесей, в том числе и густую эмульсию (ее разделять особенно трудно). Во всех случаях эффективность очистки воды от нефти составила 99,9%. Фильтр способен работать непрерывно и без засорения свыше 100 часов. Это является огромным улучшением по сравнению с существующими технологиями. В то же время, новая мембрана является одной из самых дешевых и энергоэффективных систем для разделения воды и нефти. Как подчеркивает соавтор проекта доктор Арун Кота, разработка может применяться не только для борьбы с нефтяными загрязнениями, но и для очистки сточных вод, для извлечения воды из различных видов топлива и машинных масел, а также в косметической промышленности.

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 30 августа 2012
Другие новости, которые читают вместе с этой: Новый фильтрующий материал для нефтепереработки Аэрогель для очистки от нефтяных и химических загрязнений Базальтовое волокно поможет вернуть разлитую нефть Канадская компания N-Solv разработала технологию добычи нефти из битуминозн ... Естественный крекинг нефти в земной коре В Тюмени создан мощный насос для высоковязких жидкостей