Способ получения сорбентов

 

Использование: синтез фолиасорбентов для очистки стоков различных производств. Сущность изобретения: нанесение на подложку суспензии микродисперсного органического сорбента в диметилформамидном растворе полиакрилонитрила. Последующее формование пленки при обработке водным раствором этиленгликоля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4908004/05 (22) 05.02.91 (46) 23.04.93. Бюл. 3Ф 15 .(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии и Институт высокомолекулярных соединений АН СССР (72) Б.H.Ëañêîðèí, Л.И.Водолазов, Н.Г.Жукова, Н, П.Тупин, Е.Н. Ким, И.А. Бускина, :Г.В.Самсонов, Л.К.шатаева, Г.П,Алексюк, Г.А.Тищенко и Т.Е.Суханова (56) очес F., Tennikova Т.В., High

performence membrane chomatography — а

novel method of protein sorbtion, TVPAC

Polymer. Symp. P reprints, 1989, 203-204.

Патент СССР % 795493, кл. С 08 J 5/22, 1977.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно к технологии получения полимерных сорби рующих материалов в пленочной форме, обладающих высокой пористостью и скоростью сорбции широкого класса веществ, Предлагаемая область использования сорбентов— очистка стоков различных производств с целью решения экологических проблем.

Целью изобретения является получение гетерогенных полимерных сорбентов. обладающих повышенной сорбционной емкостью, селективностью и эффективностью для извлечения широкого класса веществ, в том числе органических цвиттерионов и белков, из газовой и жидких сред, промышленных Стоков различн ых п рои зводств, Эта цель достигается тем, что сорбент получается путем нанесения на подложку композиции, содержащей полимерный сорбент в растворе полимера-связующего, с последующим формованием на подложке при

„.,5U„„1810104 А1 (я)ю В 01 J 20/30. В 01 D 71/06, 71/42, С 08 J 5/22 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ (57) Использование: синтез фолиасорбентов для очистки стоков различных производств.

Сущность изобретения: нанесение на подложку суспензии микродисперсного органического сорбента в диметилформамидном растворе полиакрилонитрила. Последующее формование пленки при обработке водным раствором этиленгликоля. 1 ил. обработке коа гуля нтом (раствором-осадителем).

Использование полиакрилонитрила совместно с сорбентами в виде дисперсной добавки (высокоэффективными полимерными ионитами и пористыми неионогенными полимерными поглотителями) позволяет расширить ассортимент высокоэффективных поглотителей специального назначения и вследствие улучшения скорости массообменных процессов повысить эффективность концентрирования извлекаемых компонентов из газовых и жидких сред с целью очистки сточных вод и газовых выбросов от токсичных загрязнений.

В качестве сорбента можно использовать фракции мелких классов крупности ионитов, разрушенные и отработанные полимерные поглотители и их карбонизаты.

Сорбенты, полученные предлагаемым способом, обладают высокой эластичностью и достаточной механической прочно1810104 стью, что обеспечивает широкие возможно- однородной суспенэии, которую выдержисти конструкторских решений при создании вают в вакууме до прекращения выделения

MRccoo6M6HHblx устройств. пузырьков воздуха из адсорбента. ПолученПредлагаемый способ получения сор-,ный состав используют для отливки по пробентов и их свойства демонстрируются сле- 5 цедуре, описанной в примере 1. Удельная дующими примерами, поверхность пленки толщиной 0,9 мм со2

Пример 1. 100 г полиакрилонитрила ставляет 405 м /r. Указанную пленку ис(ПАН) волоконного растворяют в 1 л диме- пользовали в качестве адсорбента для тилформамида (Д и (ДМФ) при комнатной тем- очистки сточных вод от хлорфенолов. Емпературе и при переме перемешивании. К раствору "0 кость. данной пленки по 2,4-дихлорфенолу

ПАН добавляют 100 r мелкодисперсного при сорбции в статических условиях из рас(ицменьше200меш) неионоген- твора, в котором содержалось 1,05 г/л 2,4(размер частиц меньш ного пористого адсорбента "Поролас Т" дихлорфенола, 1,79 г/л хлорфеноксиуксусной (удельная поверхность 760 м /г) малыми кислоты, 8,3 г/л HCI, 85,4 г/л NaCl, при соотпорциями при интенси ри интенсивном перемешива- "5 ношении объемов пленки и раствора равном нии до получения однородной суспензии. 1;1000, и времени контакта 24 ч в расчете на

Полученный композит выдерживают в ваку- 1 г воздушно-сухой пленки составила 420 мг. уме в течение 2-х часов при периодическом Пример 3. По процедуре, описанной встряхивании с целью д г е ью дегаэации. Затем в примере 1, получили пленку из состава, в компоэит наносят на стеклянную подложку 20 котором в качестве адсорбирующей добавс помощью фильеры с зада ф ер 1 с заданной шириной ки использовали измельченный высокоосщели и скоростью перемешивания и поме- . новныйанионитмаркиАМ(ОСТ95,291-86)в щают в осадительную ванну с 30 -ным вод- хлор-форме при соотношении объемов ным раствором этиленгликоля. Формовэние пленки и раствора равном 1:1000, и времени сорбента происходит в ва н б одит в ванне в течение 1 ч, 25 контакта 24ч. Сорбционная емкость сорбенСорбент на подложке промывают 5-крат- та по урану в расчете на воздушно-сухую оличеством дистиллированной воды и пленку составила 35 м/г: Следует отметить, отделив от подложки обрабатывают порци- что кинетические характеристики пр ронно ацетоном и затем осушенным иэопро- ции на полученной пленке выше, чем у неиэпанолом, Остатки растворителя из сорбента, 30 мельченного гранульного адсорбента, помещенного между слоями фильтроваль- использованного в качестве добавки. ного материала и металлических сеток, уда- Пример 4. Использование гетероген ляют в токе осушенного азота при 50 — 60 С ных сорбентов иллюстрируется следующим в течение 6 часов, Величина удельной по- примером. Сорбент с микродисперсией каверхности сорбента, определенная мето- 35 тионита СГ-1М (55/) толщиной 0,027 см в дом БЭТ, равна 370 м /г, толщина пленки — виде полотна 14 см х 94 см с влажностью

78% уложен в рулонное устройство иэвест0,8 мм. б ас ь использования; ного типа с использованием капроновой

Предлагаемая о ласть из сорбента штамповали диски диаметром сетки в виде прокладки. Площадь сечения

2 см и использовали их в качестве поглоти- 40 каналов рулона 7,5 м, диаметр рулона 32 мм. телей трихлорэтилена при контроле эагрязне- Через рулон пропущено 1 л молочной ний воздуха производственных помещений, сыворотки при рН 4,6 с содержанием белка

Содержание трихлорэтилена s атмосфере и 4 1 мг/мл со скоростью 50 мл/ч, подача сыего концентрацию в сорбенте контролиро- воротки- осуществлялась снизу вверх при вали методом газовой хр овой хроматографии. Со- 45 вертикальной установке рулона, Затем сыдержание трехлорэтил рэтилена в дисках воротка вытеснялась иэ рулона дистиллироованных в атмосфере ванной водой и в рулон подавался раствор сорбента, экспонированны ата 0,2 M и. и Н 12,0 со производственных помещений, оказалось тринатрий фосфата, при р определения за- скоростью 200 мл/ч. На выходе из рулона гряэненности атмосферы трехлорэтиленом 50 (патрона) собирали фракции по 20 мл, в кона уровне 5 мг/м воздуха при у " / а (при ПДК по хло- торых измеряли рН, оптическую плотность рэтилену в промзоне 1 мг м). и содержание белка, При достижении рН на

Пример 2, 40 r ПАН-волоконного выходе 6.4 и даже до рН 9,2 вышел белкорастворителя в мл

500 мл ДМФ при комнатной вый пик, со средней концентрацией белка температуре при перемешивании. емешивании. Получен- 55 11 мгlмл в 200 мл (обменная емкость сорный раствор полимера при авл и ибавляют малыми бента равна при этом 617 мг/мл). Обменная

СГ-1М и ипорциями к r измельч

60 мельченного и просеян- емкость гранульного аналога С - приного через сито меш н и

200мешнеионогенногоадсор- мерно в 5 раз меньше (112 мг/cM ). есо б ибента "Поролас с удельн

Т" удельной поверхностью В данном примере пленочное сор ци760 м /г при перемешиван и

2 шивании до получения онное устройство одноактно задерживает

1810104

53% белков молочной сыворотки, но. при организации процесса на цепочке пленочных модулей, возможно более полное поглощение белка из сыворотки, Преимуществами использования сорбентов в массообменных устройствах являются высокая скорость массообмена; возможность пропускать эмульсии и растворы с дисперсией белковых частиц без снижения скорости подачи.

Пример 5, Селективность свойств сорбентов показана в следующем эксперименте. Сорбенты с микродисперсией карбоксильного катионита СГ-1М (50 ), толщиной 0,03 см и микродисперсией фосфорсодержащего катионита ВСФХ (50%), толщиной 0,033 см и диаметром диска 6,5 см помещали в 5 мл творожной и подсырной сыворотки, содержащей 0,02% азида натрия для предотвращения бактериального роста. После сорбции и промывки фолиасорбентов водой, проводили десорбцию в статических условиях в течение суток. Элюат концентрировали и проводили.гельхроматографический анализ.

Гельхроматограммы, представленные на чертеже, показывают, что сорбент СГ-1М поглощают с наибольшей емкостью Ь-лактоглобулина и в меньшей степени а-лактальбумин, а сорбент 8СФХ вЂ” наоборот.

Таким образом, вводя в сорбирующие

5 пленки определенный тип функциональных групп, можно обеспечить достаточно высокую селективность сорбции по отношению к отдельным белковым компонентам молочной сыворотки.

Формула изобретения

Способ получения сорбентов путем нанесения на подложку композиции, содержащей полимерный сорбент и растворитель, с

15 последующим формованием пленки на подложке при обработке коагулянтом, о т л и ч аю щ и и с. я тем, что, с целью повышения сорбционной емкости, селективности и эффективности сорбентов в процессах пере20 работки, очистки и контроля стоков и газовых выбросов различных производств, в качестве исходной композиции используют суспензию микродисперсных . органических сорбентов в диметилформа.25 мидном растворе пол иа к рил он итрил а и в качестве коагулянта используют водный раствор этиленгликоля.