Фуллерова земля что это
Фуллерова земля для очистки масел
Фуллерова земля (другие названия – аттапульгит, флоридин, земля Флориды, отбеливающая глина) представляет собой водный силикат алюмомагния монтмориллонитной группы. От обычной глины Фуллервоа земля отличается большим процентом наличия воды и отсутствием пластичности. Цвет данного вещества может быть белым, белым с сероватым оттенком, голубоватым, бледно-розовым, красным, желтым, зеленовато-желтым, зеленым или черным. Такой разброс в окраске связан с наличием в составе Фуллеровой земли примесей. Например, черный цвет может вызываться повышенным содержанием органического вещества, а цвет от розового до красного – марганца.
Ориентировочный компонентный состав Фуллеровой земли приведен в таблице 1.
Компонентный состав Фуллеровой земли
Потери при прокаливании
Химически несвязанная вода
Фуллерову землю производят при помощи водной обработки природных земель и последующего выдавливания через фильеры с большим числом отверстий. Полученное сырье сушат, размалывают и просеивают до нужного размера частиц. Шприцевание позволяет увеличить осветлительную способность адсорбента на 30%.
Проблемы отходов производства
Проблема отходов потребления и производства так же стара, как и само человечество. Но серьезной угрозой экологии она стала только на рубеже XIX-XX столетий. Это случилось благодаря нарушению природного круговорота веществ и постоянному возрастанию объемов отходов. Люди своей деятельностью, зачастую само того не осознавая, разрушают природное равновесие, ставя под угрозу собственное существование на планете Земля.
Одними из наиболее опасных отходов являются отработанные нефтяные масла. Они содержат концерогенные вещества, которые вызывают появление злокачественных опухолей и повреждение зародышей живых организмов. Ситуация усугубляется тем, что масла дополнительно загрязняются в ходе эксплуатации продуктами окисления, старения, частичками металлов и т.п. Утилизация отработанных масел в виде сжигания может приводить к выделению в атмосферу таких вредных веществ, как оксиды азота и серы, соединения тяжелых металлов. Поэтому Фуллерова земля для очистки масел перед утилизацией, один из лучших вариантов, чтобы не допустить загрязнения окружающей среды.
Месторождения
Месторождения Фуллеровой земли распространены в таких странах, как США (штаты Флорида, Вирджиния, Алабама, Калифорния), Франция (провинция Монтмориллон), Германия, Япония, Венгрия (Токай). Известны также месторождения в России (Кабардино-Балкария, Урал, Хакасия).
По состоянию на 2010-й год мировыми лидерами по производству Фуллеровой земли были США, Испания, Сенегал, Мексика и Япония (на США приходится около 70% рынка).
Данные о ведущих производителях Фуллеровой Земли приведены в табл. 1.
Табл. 1
Мировые производители Фуллеровой Земли (по странах) (численные данные приведены в тоннах)
Страна
2008
2009
2010
Всего
4000
3300
3700
Применение
Фуллерова земля – очень ценное полезное ископаемое, которое издавна использовалось человечеством, чему способствовали хорошие адсорбирующие свойства. Свое название оно получило благодаря профессии человека, занимавшегося очисткой тканей – фуллера. Еще в средневековье жители Крыма применяли отбеливающую глину для обезжиривания шерсти, чистки ковров, тканей и т.п.
Фуллерову Землю называют отбеливающей глиной, что связано с ее отбеливающими свойствами. Данный материал непластичен и может быть использован для обесцвечивания, фильтрации и очистки животных, минеральных, растительных масел и консистентных смазок. Схожее применение имеют активированные бокситы и силикаты магния. Также Фуллерову Землю используют при:
Известны также непромышленные применения, к которым стоит отнести штукатурку глиняных стен и мытье волос.
Среди современных применений Фуллеровой земли в том или ином виде стоит отметить следующие:
1) нефтяная промышленность:
2) текстильная промышленность:
3) пищевая промышленность:
5) бумажная промышленность (изготовление «безугольной» копировальной бумаги).
Отметим, что в промышленности Фуллерова земля может использоваться или непосредственно в просушенном виде, или же после предварительной химической обработки (активации).
Регенерация трансформаторного масла Фуллеровой землей
Силовые трансформаторы используются практически во всех отраслях экономики, включая промышленность, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство, отдельные учреждения, организации и фирмы. Именно трансформатор является основным элементом систем электроснабжения, поскольку от правильности его выбора и эксплуатации зависит надежность электроснабжения различных потребителей и экономичность работы электрооборудования.
Масло в трансформаторах и реакторах выполняет изолирующую и теплоотводящую функцию и именно от его состояния во многом зависит бесперебойная работа электроэнергетического оборудования.
Трансформаторное масло бывает нескольких видов:
В результате тяжелых режимов работы и негативных влияний окружающей среды (кислород воздуха, влага) состояние показателей трансформаторного масла (электрическая прочность, тангенс угла диэлектрических потерь, кислотное число, наличие механических примесей, влагосодержание и т.д.) ухудшается. Диэлектрическая жидкость «стареет», постепенно теряя изначальную стабильность к окислению. И если не принимать никаких мер, то трансформаторное масло достаточно быстро из категории свежего и чистого перейдет в отработавшее. Дальнейшая эксплуатация трансформаторов с такой изоляционной средой уже невозможна.
Простой слив масла и его замена новым не является решением проблемы, поскольку даже при качественном выполнении операций в трансформаторе остается 10-15% отработавшей диэлектрической жидкости. После заливки она попадает в свежий продукт и достаточно быстро снижает его эксплуатационные характеристики. Частая замена масла является нецелесообразной с экономической точки зрения. Кроме того, необходимо также утилизировать отработанное сырье.
Ухудшение эксплуатационных свойств масла происходит вследствие загрязнения различными твердыми частицами и примесями, которые растворяются и оседают в веществе. Появление воды и кислорода также неизбежно ведет к старению продукта, а именно – к окислению. Отработанные масла не подлежат дальнейшему применению, так как не отвечают установленным нормативам, и должны быть заменены новыми. Однако это вовсе не означает, что использованное сырье больше не предоставляет никакой ценности и должно лишь засорить окружающую среду. Выход есть: подобные масла проходят процесс регенерации, то есть очистки вещества и восстановления его изначальных характеристик.
Несмотря на то, что способы регенерации непосредственно зависят от вида масла и уровня загрязнения, существует три основополагающих метода очистки: физический (обработка материала в силовом потоке, а также фильтрация, отстаивание, выпаривание, водная промывка, вакуумная перегонка), физико-химический (коагуляция, селективное растворение, адсорбция) и химический (очистка масла кислотными и щелочными реагентами). Совмещая разные методы регенерации можно добиться высокого результата очистки обрабатываемого сырья.
В специальном способе регенерации нуждается трансформаторное масло, применяемое в качестве изоляционной и охладительной системы в различных видах трансформаторов. Так как большинство поломок связанно с повреждениями изоляционного характера, следует препятствовать окислению и загрязнению масла, а также проводить превентивное регенерирование вещества. При профилактическом ремонте нужно очистить изоляционную среду от продуктов старения, то есть восстановить изначальные эксплуатационные свойства трансформаторного масла.
Существует два наиболее распространенных способа систематического обслуживания: замена масла и его регенерация непосредственно на месте или же в баке трансформатора. В первом случае превентивные меры реализуются через сушку и промывку оборудования, фильтрование и перезаливку масла. Во втором – методом нагрева, адсорбции и вакуумирования. Такой способ более эффективный, так как помогает ликвидировать больше элементов загрязнений, растворенных в веществе. Процесс регенерации позволяет продлить срок эксплуатации трансформатора на 20-35 лет.
Суть регенерации масла – адсорбирование, в процессе которого продукты распада и чужеродные вещества проходят молекулярную фильтрацию и впитываются в гранулы сорбента. Уникальным природным материалом является Фуллерова Земля – отбеливающая глина, обладающая высокой адсорбционной способностью. Особенность этого высокоэффективного вещества – возможность многократного восстановления, позволяющая проводить обработку масла, не прерываясь на замену сорбента.
Регенерация масла с помощью Фуллеровой Земли может проходить непосредственно в самих трансформаторах, при чем как в отключенном, так и во включенном состоянии. Разница заключается в том, что в случае работы трансформатора регенерация будет происходить в половину возможной производительности.
Оборудование для регенерации трансформаторных масел Фуллеровой Землей
Для решения актуальных задач электроэнергетической отрасли компанией GlobeCore разработаны масляные мобильные станции типа СММ-Р, предназначенные для регенерации трансформаторных масел. С их помощью процесс восстановления масел проходит непрерывно: установка подключается к трансформатору, при этом образуется замкнутый контур циркуляции. Отработавшее масло поступает в масляную станцию, а регенерированное – назад в трансформатор. За счет постоянного потока остатки старого масла вымываются из трансформатора и также подлежат регенерации. В результате происходит полное восстановление изоляционной системы, что позволяет продлить срок службы трансформатора. Таким образом, на покупке нового масла и утилизации отработавшего экономятся большие денежные ресурсы.
Установки типа CMM-P
Важным преимуществом установок СММ-Р торговой марки GlobeCore является возможность восстановления масел без вывода силового трансформатора из работы. Простои оборудования и сопряженные с ними денежные потери также отсутствуют.
Надлежащее качество регенерации достигается за счет применения Фуллеровой земли, которая за счет природных свойств (пористость порядка 120 м2/г) хорошо впитывает нежелательные примеси.
Любой сорбент требует реактивации. Традиционный подход предусматривает восстановление сорбционных свойств Фуллеровой земли за счет выжига при температуре 538-649 ºС. Но она является чувствительной к пережогу (спеканию) и обычно требует замены после 5-15 регенераций. Технологии GlobeCore позволяют, во-первых, проводить реактивацию сорбента непосредственно в установке, а, во-вторых, получить теоретический ресурс его эксплуатации, равный 300-м реактивациям, что эквивалентно 1,5-2-м годам работы.
Регенерация трансформаторных масел Фуллеровой землей с помощью установок типа СММ-Р обладает также и рядом других преимуществ, к которым принадлежат:
Использование регенерационных технологий GlobeCore с применением сорбента Фуллерова земля позволяет продлевать срок службы силовых трансформаторов на 25-30 лет. При этом экономятся большие деньги и улучшается экологическая обстановка.
Фуллерова земля (Fuller Earth): особенности применения
Фуллерова земля представляет собой природный материал серовато-белого, коричневого, зеленого, оливкового или синего цвета, приблизительно на 70% состоящий из кремнезема. Также в состав данного вещества входят: сапфировое стекло, оксид магния, оксид железа и оксид кальция.
История появления термина “фуллерова земля”
Свое теперешнее название фуллерова земля получила еще несколько столетий назад, когда мастера по очистке шерсти (“фуллеры”) начали использовать отбеливающую глину для удаления масляных пятен.
Такой эффект достигался за счет высоких адсорбционных свойств материала. В дальнейшем фуллерову землю стали использовать для обесцвечивания и переработки растительных масел и жиров. На сегодня известно множество практических применений этого вещества, среди которых стоит отметить:
Месторождения фуллеровой земли
Сейчас основные объемы добываемой фуллеровой земли используются при отбеливании и очистке нефтепродуктов, а также при вторичной обработке пищевых масел. Самые богатые месторождения данного ископаемого располагаются в США (штаты Джорджия и Флорида), Индии, Англии и Германии.
Очистка трансформаторного масла фуллеровой землей
Компания GlobeCore является одним из ведущих производителей и поставщиков оборудования для очистки и регенерации трансформаторных масел. Адсорбционные способности фуллеровой земли не остались незамеченными нашим конструкторским отделом и с успехом были применены в установках типа СММ-Р, которые используются для обработки электроизоляционных, индустриальных и турбинных масел.
СММ-Р состоят из блоков дегазации, регенерации и ингибирования. Фильтр фуллерова земля применяется во втором блоке. Одним из новшеств, успешно внедренных GlobeCore, стала реактивация сорбента непосредственно во время очистки масла. Она позволяет, во-первых, решить проблему утилизации отбеливающей глины, а, во-вторых, сократить длительность процесса обработки. Кроме того, восстановление фуллеровой земли экономит ту часть масла, которая раньше не могла быть удалена из сорбента при его утилизации.
Применение регенерационных станций типа СММ-Р позволяет из отработанных масел получить продукт, пригодный для дальнейшего использования по прямому назначению. Обработка масла возможна прямо в баке трансформатора, пребывающего под напряжением, что особенно важно в случае невозможности отключения какой-либо из частей распределительных сетей.
Фуллерова земля что это
Фуллерова Земля является непластичным материалом, подобным глине. Данное вещество нашло свое применение при осветлении, фильтрации и очищении животных, минеральных, растительных масел и смазок. Залогом успешного использования Фуллеровой Земли в различных отраслях промышленности стали ее природные свойства.
Отметим, что по форме и структуре такой материал напоминает глину лишь внешне. По химической природе это абсорбентная форма силиката алюминия. В состав вещества входят диоксид кремния, магния, железа и алюминия. Применение Фуллеровой Земли для удаления грязи из масел известно уже несколько столетий. Свое название она получила благодаря первому историческому использованию. Мастеров, занимавшихся обработкой шерсти и изделий из нее, называли «fuller». В своей работе они использовали глину для окончательной обработки. Отсюда и названия – «Земля Фуллера» или «Фуллерова Земля».
Самые крупное месторождения этого ископаемого находятся в США, Японии, Англии и Мексике. Некоторые источники Фуллеровой земли образовались путем медленной эрозии полевого шпата.
Что интересно, мы не единожды могли наблюдать это вещество на экранах телевизоров, даже не подозревая об этом. В различных боевиках для создания визуального эффекта от взрыва заряд помещали в Фуллерову Землю. В результате образовывался большой шлейф из грязи.
Фуллерова Земля в процессах регенерации масел
В наши дни все чаще вспоминают об абсорбирующих свойствах данного материала. Например, его используют в фильтрах, бытовых моющих средствах, пятновыводителях. Ремонтные мастерские при помощи Фуллеровой Земли устраняют разливы бензина и других нефтепродуктов.
Именно способность абсорбировать примеси и стала решающей в использовании Земли Фуллера при регенерации трансформаторных масел. Компанией GlobeCore в установках типа СММ-Р применяется уникальная технология, которая позволяет восстанавливать впитывающие свойства адсорбента непосредственно в ходе процесса очистки электроизоляционного масла. Это помогает сэкономить финансовые средства на покупке нового ископаемого, а также время на его поиск и замену.
Отличительной особенностью установок типа СММ-Р является полное восстановление всех эксплуатационных свойств трансформаторных масел (напряжения пробоя, угла диэлектрических потерь, кислотности и т.д.) до уровня свежего продукта. Регенерация масла возможна непосредственно на рабочем трансформаторе, что также является несомненным преимуществом.
Глиняный пух, сапфировая пудра, шёлковая глина. Фуллерова земля в порошке Starwest Botanicals
Состав
Фуллерова земля на 70% состоит из кремнезёма. Седьмую часть объёма составляют сапфировые кристаллы, примерно одинаковое количество оксидов магния и железа (по 5-6%), а также малая доля оксида кальция.
Чистит и выравнивает
Фуллерова земля обладает прекрасными адсорбирующими свойствами. Косметологи говорят, что она преобразовывает кожу на качественном уровне, глубоко очищая поры и удаляя самые застарелые продукты жизнедеятельности эпидермиса и дермы вместе с возбудителями воспалений. Она мягко и естественно ликвидирует комедоны, прыщи и угри, нормализует работу сальных желёз, выравнивает цвет лица.
Аппликации из фуллеровой земли также помогает убрать красноту, зуд и раздражения.
Маска с фуллеровой землёй действует мгновенно. После неё можно сразу отправляться на публичное мероприятие.
С водой, маслом, чаем и кефиром
Светлый приятный на ощупь порошок не имеет собственного аромата. По сравнению с обычными глинами он более мелкодисперсный.
Делаю из фуллеровой земли маски на основе гидрофильного масла, кефира, йогурта или зелёного чая. Любой жидкий компонент делает эту глину тягучей, гладкой, пластичной, атласной. Она легко наносится и хорошо держится на лице, не стекая и не осыпаясь, но плохо удаляется.
В зависимости от цели в такие маски можно добавлять мёд, ароматические масла, капли лимонного сока и коньяка.
Хорошо смешивать фуллерову землю с обычными глинами. Чаще всего использую для этих целей красную и зелёную глины.
ОТБЕЛИВАЮЩИЕ ЗЕМЛИ
ОТБЕЛИВАЮЩИЕ ЗЕМЛИ (отбеливающие глины, сукновальные глины, фуллерова земля), горные породы с резко выраженными сорбц. св-вами, обладающие способностью обесцвечивать разл. в-ва вследствие поглощения высокомол. в-в (пигментов, смол и др.). К отбеливающим землям относят бентонитовые глины (бентониты) и кремнистые породы осадочного происхождения, состоящие полностью или более чем на 50% из кремнезема (SiO 2 ).
Бентонитовые глины состоят в осн. из минералов группы монтмориллонита общей ф-лы
реже палыгорскита Mg 2 Al 2 [Si 8 O 20 ](OH) 2 ·8H 2 O. Они легко образуют водные коллоидные р-ры, характеризуются высо кой обменной емкостью, сорбционной и каталитич. активностью. По составу обмениваемых катионов различают щелочные, щел.-зем. и смешанные глины. Щел.-зем. глины обладают достаточной активностью в естеств. виде и перед применением подвергаются лишь термич. активации (прокаливание при 150-400 °С для удаления адсорбир. воды; оптим. т-ра прокаливания определяется для каждой глины отдельно). Щелочные и смешанные глины подвергают кислотной активации, т.е. обрабатывают разб. серной или соляной к-той при нагр. и перемешивании. В результате отбеливающая способность этих глин возрастает в 2-4 раза. В СССР бентонитовые глины имеют «местные» назв. (на Кавказе, в Средней Азии и Крыму)-асканит, аскангель, гиляби, гумбрин, ханларит, кил, нальчикит.
В отличие от глин, кремнистые породы не активируются. Основу их составляют кремнистые остатки диатомей (простейших водорослей), радиолярий и губок, мельчайшие округлые тельца, сложенные опалом и халцедоном, глинистое в-во и минер. зерна (глауконит, кварц, полевые шпаты). Наиб. широко в качестве отбеливающих земель применяют диатомит (состоит гл. обр. из опаловых створок диатомовых водорослей; содержит от 62 до 97% SiO 2 ), трепел (сложен преим. опаловыми и халцедоновыми тельцами, содержит > 98% SiO 2 ) и опоку (содержит до 98% аморфного SiO 2 ). Общая пористость уменьшается в этом ряду от 92 до 25-55%.
В 1970-х гг. в пром-сти начали использовать прир. цеоли-ты- водные алюмосиликаты щелочных и щел.-зем. металлов, обладающие открытой каркасно-полостной структурой.
О тбеливающие земли применяют гл. обр. для очистки нефти, растит. масел, жиров, уксуса, вин, фруктовых соков, витаминов, антибиотиков и воды. Сахарная пром-сть использует в оси. диатомит. Отбеливающие земли селективно адсорбируют асфальтово-смо-листые в-ва (иногда в кол-ве 9-12% от массы сорбента), а также серную к-ту, сульфокислоты и эфиры, присутствующие в маслах после их кислотной очистки. Прир. цеолиты широко применяют для очистки пром. сточных вод от ионов аммония, токсичных и радиоактивных металлов (Hg, Pb, Zn, Cd, Sr, Pb, U), а также для очистки вод, используемых при нефтепереработке, для питьевого и пром. водоснабжения.