Otopina na bazi nanoplacanja privlači posljednje kapljice ulja iz vode

Jadrankina otopina - jedinstven proizvod na bazi joda (Lipanj 2019).

Anonim

Ulje i voda obično se odvajaju, ali dobro se miješaju kako bi stvorili stabilne emulzije ulja u vodi u proizvedenoj vodi iz rezervoara ulja da bi postale problem. Znanstvenici sa Sveučilišta Rice razvili su rješenje na osnovi nanočestica koja pouzdano uklanja više od 99 posto emulgiranog ulja koje ostaje nakon druge obrade.

Laboratorij Rice kemijskog inženjera Sibani Lisa Biswal napravio je magnetsku nanočesticu koja učinkovito odvaja kapljice sirove nafte od proizvedene vode koja se pokazala teško ukloniti s tekućim metodama.

Istraživanje je detaljno u radu u časopisu Royal Society of Chemistry časopisa Environmental Science: Water Research & Technology.

Proizvedena voda dolazi iz proizvodnih bušotina uz ulje. Često uključuje kemikalije i površinski aktivne tvari koji se guraju u spremnik kako bi gurnuli ulje na površinu od sitnih pore ili pukotina, bilo prirodnih ili podvrgnutih, duboko pod zemljom. Pod pritiskom i prisutnošću sapunskih površinski aktivnih tvari, neki ulje i voda tvore stabilne emulzije koje se čvrsto drže do površine.

Dok postoje metode za odvajanje većine nafte iz proizvodnog toka, inženjeri Shell Global Solutions, koji su sponzorirali projekt, rekli su Biswalu i njenom timu da posljednja pet posto nafte ima tendenciju da ostane tvrdoglavo emulgirano s malo šanse da se oporavi.

"Injektirane kemikalije i prirodni tenzidi u sirovom ulju često mogu kemijski stabilizirati sučelje uljno-vodnih, što dovodi do malih kapljica ulja u vodi koja su izazovna za prekid", rekao je Biswal, izvanredni profesor kemijskog i biomolekularnog inženjeringa i znanosti o materijalima i nanoinženjering.

Iskustvo Rice laboratorija s magnetskim česticama i stručnosti u aminima, zahvaljujući bivšem postdoktorskom istražitelju i autoru Qing Wang, dovelo je do toga da kombinira tehnike. Istraživači su dodali amine magnetskim nosačima na željezo. Amini nose pozitivnu tvar koja pomaže nanočesticama da pronađu negativno napunjene kapljice ulja. Jednom kad to učine, nanočestice vezuju ulje. Magneti su tada sposobni povući kapljice i nanočestice iz otopine.

"Često je teško dizajnirati nanočestice koje se ne mogu jednostavno nakupiti u visokim salinitetima koji se obično nalaze u tekućinama spremnika, ali to su prilično stabilne u proizvedenoj vodi", rekao je Biswal.

Poboljšane nanočestice testirane su na emulzijama napravljenim u laboratoriju s modelnim uljem kao i sirovom naftom.

U oba slučaja, istraživači su umetnuli nanočestice u emulzije koje su ručno i strojno stresile da razbiju veze na uljnoj vodi i stvaraju veze nafte i nanočestica u roku od nekoliko minuta. Neki od ulja plutali su na vrh, dok je ispitna cijev stavljena na magnet izvukao infuziju nanotubovima do dna, ostavljajući čistu vodu između njih.

Najbolje od svega, rekao je Biswal, nanočestice se mogu prati otapalom i ponovno se koristiti dok se ulje može oporaviti. Istraživači su detaljno opisali šest uspješnih ciklusa punjenja i pražnjenja njihovog spoja i sumnjaju da će ostati na snazi ​​još mnogo više.

Rekla je da njezin laboratorij oblikuje reaktor koji prolazi kroz tok kako bi se proizvodila proizvedenu količinu vode i automatski reciklirala nanočestice. To bi bilo vrijedno za industriju i za web stranice kao što su off-shore naftne platforme, gdje se tretirana voda može vratiti u ocean.

menu
menu