Способ получения катионов

 

Использование: в гидрометаллургии, водоподготовке, при обезвреживании сточных вод, при производстве биопрепаратов. Сущность изобретения: гранульная сополимеризация стирола, акрилонитрила и низкоконцентрированной фракции дивинилбензола, отмывка сополимера, обезвоживание маточным раствором сульфирования с концентрацией по серной кислоте 50-85% и сульфирование. 1 з п флы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРЙ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ЙЗОБРЕ

1 . !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4878469/05 (22) 28.05.90 (46).15.12.92. Бюл. 1ч 46 (71) Производственное объединение "Приднепровский химическйй завод" (72) Н;П.Величко, B.Ô.Äîäàòêî,. А.Д.Кривуля, А.С.Сагай, Ю;И.Кузовов и Г.Я;Степанова (56) Авторское свидетельство ЧССР

hh 161362, кл. С 02 С 1/40, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 1118647, кл, С 08 F 8/36, 1982.

Изобретение относится к способам получения катионита на стирольной основе, который может быть использован в гидрометаллургии, водоподготовке npvi

: " обезвреживании сточных вод, при производстве бйопрепаратов, в качестве катализатора в органйческом синтезе и др. . -.ИзвеСтмы cnoeîáû получения катиони та, заключающиеся -в обработке воздушносухого стирольного сополимера серйой кислотой при температуре 60-1500С... Недостаткамй этих способов получения катионита является:, . — необходимость сушки полученного стйрольного сополимера в специальных агрегатах: — обезвреживание воздушного оттока (теплоносителя) от ароматических веществ (бензол, то луол и др.);

- . — необходимость использования в качестве агейта набухания стирольного сопалимера галогенуглеводородов, которые являются hpoMbltUëåííûìè ядами (дихлорэтан); Ж „, 1781233 А1

s»s С 08 Р 212/14, С 08 F 8/36, C 08 J 5/20// (С 08 F 212/14 . 212: 36, 220:44 ) I., - ы!,,, ТЕНИЯ-/

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТА (57) Использование: в гидрометаллургии, водоподготовке, при обезвреживании сточных вод, при производстве биопрепаратов. Сущность изобретения; гранульная сополимеризация стирола, акрилонитрила и ., низкоконцентрированной фракции дивинилбензола, отмывка сополимера, обезвоживание маточным раствором сульфирования с концейтрацией по серной кислоте 50-85% и сульфирование; 1 з.п.флы, 1 табл. — необходимость отгонки и регенерации агента набухания, что усложняет и удорожает технологию синтеза катионита, Наиболее близким к предлагаемому способу по технологическому решению является способ получения сульфокатионита путем введения в состав стирольного каркаса третьего компонента -"алифатического мономера, например акрилонитрила, и использование в качества кросс-агента техни- ("р неской и "легкой" фракции дивинилбензола, что позволяет исключить стадию предварительного набухания сополимера.

К недостаткам этого способа по-прежнему следует отнести: (лЭ вЂ” необходимость сушки полученного влажного сополимера в специальных агрегатах; — обезвреживание воздушного потока от ароматических веществ; — кроме того, в процессе термического обезвреживания сополимера гранулы, содержащие в себе фракцию предельных ароматических веществ (бензол, толуол. этилбензол и др.). их частично теряют с по3 . 1781233 4 током теплоносителя, что отражается на По истечении времени агитации реакционсетчатости, равномерности структуры пол- нуюмассуохлаждают,частьматочника(приимерного каркаса и доступности проникно- мерно 50%) отделяют, а оставшуюся массу вения сульфирующего агента к его подвергаютплавномуоводнению, Отобранактивным центрам.,:: 5 ный маточник используют для обезвоживацелью предлагэем о»г»о» решения являет- ния посл.едующих партий сополймера. ся "сокращейие производственных опера- . - Изобретение иллюстрируется следующими ций, повышение емкости и прочности - примерами. катионита. Указанная цель достигается тем, : Пример 1. tc,"320 мл воды, содержаЩей что обезв»оживание» влажного» сополимера 10 3,2 г картофельйого крахмала, прибавляют осфцествляют обработкой матоЧны»м рас-: -полиМефйзационйую смесь, состоящую из хворо» м сульф»и»рования. По предлагаемому 1,37 г йер»еки»си бензоила, 95 гстйр»ола, 12,12 способу cîêðàùåíée» производСт»венныx г технического »дивинилбенэола (52,1%,-, опе»рац»ий йроисхо»дит за счет ис»ключения» — ДВ Б, 32,82%" йепре»дельных), 6,53 r акрйлопроцесса-сушки влажного соп»олимера в су- 15 нитрила и.23,6 r "легкой", фракции ДВБ.

- мерав (полимерных материалов) вСегда, :. -,.:.ских.углеводородов, 60,1% предельных аро-;, сопряжен с изменением структуры сополи- мати чеc ких -угле-водородов). Смесь ::,"." мера. Предлагаемый способ обезвожива»- ::. :.загружают при 50 С, дйспергировали"до .ния влажно»го: со»полимера поз»воляет 20 получения капель оп»ределеннйх размеров : с»охр»анита эластичность гранул до реакций (0,2 1,6 мм), йагревают,йостепе»н»но подни, влажного» "сойолимера- проводят Маточным 25 точното раствора и промывают водой; Влаж-,:, ной кйслоте в течение 10 — 60 минут, Верхний ". " мато»чйым»". раствором сульфирован»ия, -со-, лимера. Уменьшение времен ность проскока влаги и снижает обменн»ую точного раста»ора отделяю»т, а: оставшую»ся» - -:

Емкость катионита: Увел»и»ченив" вр» eмейи . массу при знерг»ичй6м охлаждений и пере-: кон»такта влажного сополимера и маточного : . мешивании медленно фа»збавляФт водой до,-: раствора более 60 минут не спосо» .бствует 40 10% Koíöt!Hòðàöèè раствора по серн»ой кйс- ..-,ул цию.винильных мономеров прово»д»ят tlpN! -- . ристики: ::;:.". ;-:: "ПО;» — 1,92 — „. влажного сополимера (5-17% Н20) выгру- ::.-,,:.,":-".,Пример 2. К 320 мл воды, содержаще дой и обрабатывают маточным раствором : полимерйзационную:смесь", состоящую из сульфирования (50-85% по:HzS04). При ОЯ r перекиси бензоила,:48,9 г сти»рола, 8,3 этом влажность сополимера снижается до г тЕхйическог»о дивййилбензола (68;13%

0,3-0,9%, а конценграция маточного рас-"- ДВБ, 24,0% непред»ельных) и 51.5 r алкилтвора падает на 5-10%, Затем оводненный 55 бензина. Смесь загружают прй 50 С, дисматочный раствор сливают, а гранулы» пере- пе»ргируют . до получения :капель носят в реактор, куда добавляют 5-6 крат= опредбл»енного размера(0,2 -1,6 мм), нагре- ное (вес.) количество техничеСкой 93% вают, постепенно поднимая температуру до серной кислоты. Реакцию сульфирования 80 С, в течение 3 часов и выдержиаают при проводят при 90-115 С в течение 6-8 часов, этой температуре 2 часа. Реакционную мас- ":

Ха акте истика пол енного ионита

Время обработки сополимера маточным раствором сульфирования. мин Содержа- . нйе влаги в со полимере после об.работки, g

Содержание влаги в сополимере до обработки, %

Концентрация H2S04 в маточном растворе, сульфирования, "

ПОЕ. мл::

Чуд, см /г

Гидромеха ническая прочность, (ГМП) 1,89

1,87

1,92

1,90:

1,89

1,91

1,89 . 1,89

1,30

1;79

: 0,3 . 0,8

; 0,4 .,;

0,5 0.7

0,3

0,3

0;6 . 0,9

: 0,4

6.0

11,2

10,2

74

8,2

7.8

6,5

10,0

17,1

2,62

2,70

;: 2,60

"2,62

2.64

2,68

2,64

: 2,62

3.5

2,78

35, 40

30 60

По и ототип.

67

52 74

78

62

98 . 97

98

98

99, 99

97

98

98

Составитель Г.Степанова

Техред М.Моргентал ..: Корректор 8.Петраш

Редактор Н.Яцола .. <

Заказ 4253 Тираж, : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 1781233 6 су охлаждают, гранулы отделяют от маточ- Примеры осуществления способа полного раствора и промывают водой. Влаж- учения катионита и способа получения по ные гранулы (17,1% Н О) обрабатывают прототипу приведены в таблице. маточным раствором сульфирования, со- . Ф о р м у л а из о б р е т е н и я держащим 68 Н2804 в течение 60 минут; 5 . 1. Способ получения катионита путем

Оводненный маточник (59 Н О) отжима-: гранульной сополимеризации стирала, акют, а гранулы сополимера с остаточной . рилонитрила и ниэкоконцентрированной влажностью 0,9 переносят в колбу-реак- . фракциидивинилбензола, отмывку получен- .

Уор, кудаДобавляют500млсернойкислоты ного сополймера, обезвоживание, сульфи(93 Н $04). Смесь агитируют при 105 Се 10 рование серной кислотой и отделение течение 8 часов. По окончании процесса маточного раствора сульфирования, о т л исульфирования реакционную Смесь охлэж- ч а ю щи и ся тем;что, с целью сокращения дают, 250 мл маточного раствора сульфиро-:. производственных операций, повышения вания отделяют, а оставшуюся .разбавляют емкости и. механической прочности катиоводой до концентрации 15 по серной: iciii .-::15 нита, обезвоживание сополимера осущест лоте, Затем гранулйотделяютот раствора и . - "елям обработкой его маточным раствором промывают водой до рН 3-4, ..:::, :- :,::; -:::. -;::: -. :: сульфирования 50-85 -ной концентрации ... Полученнйй сульфокатионит имеет сле- -:.,:". ilo серной кислоте. дующие характеристики;:.: ..:, .:, :,:;:.;::::::,- . -:. : : 2. Способ по п.1, отличающийся ; мгэкв ":..,.,:::". .:"",:. 20 тем;что обезвоживание. маточным раствомл .:: ::..:::: --, -,:::,:::::.:;:,-:. ром"сульфирования осуществляют при норГМП вЂ” 98%::: .;-- - :::.:. .:::.: .-:. : :::::-::. - "мальной температуре в течение 10-60 мин.

Чуд — 3,5см /г