Способ получения композиционных сорбентов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК («9) ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 21) 4028031/26

22) 27.08.86

46) 30.08.93. Бюл. М 32

31) P-255191

32) 30.08.85

ЗЗ) Р1

1) Институт Хэмии и Тэхники Юндровэй

PL)

2) Ежи Нарбут, Барбара Бартось, Алзксанэр Билэвич и Здислав Шэгльовски(Р1)

6) Патент Японии М 59-69151, л, В 01 J 39/08, 1984.

4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИННЫХ СОРБЕНТОВ

57) Изобретение относится к способам полчения композиционных органоминераль«ых сорбентов и позволяет увеличить ффективность сорбции ионов щелочных еталлов и повысить механическую прочноть зерен сорбента. Мелкодисперсный неИзобретение относится к химической ехнологии, конкретно к способам получеия композиционных сорбентов, которые огут быть использованы для удаления онов щелочных металлов из растворов.

Целью изобретения является повышение эффективности сорбции ионов щелочых металлов и улучшение механических войств сорбентов. п р и м е р 1. К 25 г расплавленного енола прибавляют 33 r концентрированой серной кислоты и производят сульфониование фенола в течение двух часов при емпературе 120 С, После охлаждения сульомассы вводят в нее каплями 10 г 40 (s«)s В 01 J 20/00, 20/22 органический сорбент с размером частиц не более 1 мм смешивают с реакционной смесью на стадии получения катионообменной смолы путем поликонденсации соединений, выбранных из группы фенолов и альдегидов, и диспергируют в слой несмешивающейся с водой жидкости для получения сферических зерен, В качестве неорганического сорбента используют ферроцианиды меди, кобальта, никеля, цинка, титана и. молибдена в количестве 1-80 мас.% или природные или синтетические цеолиты, или фосфаты титана или циркония, или гидратированную пятиокись сурьмы Я в количестве 10-80 мас. конечного композиционного материала. Полученные сорбенты позволяют эффективно извлекать. микроколичества церия-137 и натрия-24 из сложных по составу растворов. 2 з. и. ф-лы, 1 табл. водного раствора формальдегида с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 50 С, Полученный раствор охлаждают до температуры 20 С и смешивают с 3 г 40% водного раствора формальдегида. В полученную таким образом смесь вводят при перемешивании 17 г мелкодисперсного ферроцианида титана с размером частиц не более 1 мм. Полученную суспензию вливают тонкой струйкой в сосуд с вращающейся мешалкой, содержащей 500 г масла Апьезон Ц, нагретого до 90 С. Образовавшиеся зерна сферической формы отделя«от от масла, обезжиривают, отмывают водой от избытка кислоты и высушивают.

1837956

Таким образом получают около 60 г композиционного сорбента, содержащего 20 вес. ферроцианида титана, имеющего форму сферических зерен с диаметром 0,1-2 мм.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят мелкодисперсный ферроцианид кобальта в количестве 20 вес. % от конечного композиционного сорбента, Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят ферроцианид меди в количестве 20 вес. % от конечного композиционного сорбента.

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят ферроцианид никеля в количестве 20 вес, % от конечного композиционного сорбента.

Пример 5, Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят ферроцианид цинка в количестве 20 вес. о/ от конечного композиционного сорбента.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят ферроцианид молибдена в количестве 20 вес.% от конечного композиционного сорбента.

Пример ы 7, 8. Способ осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в реакционную смесь вводят ферроцианид титана в количестве 1 и 80 вес. /, соответственно.

Пример ы 9 и 10. Способ осуществляют аналогично примеру с тем отличием, что в реакционную смесь вводят гидратированную пятиокись сурьмы (V) в количестве

10 и 80 вес. соответственно.

Пример ы 11 и 12. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят синтетический морденит типа NaM(SM-330) в количестве 10 и 80 вес.% соответственно.

Пример 13. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят природный клиноптилолит в количестве 30 вес. .

Пример ы 14 и 15. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную смесь вводят фосфат титана в количестве 10 и 80 вес. соответственно, Пример 16. Способ осуществляют аналогично примеру 1. с тем отличием, что в реакционную смесь вводят фосфат циркония в количестве 10 вес,, Для сорбентов, полученных по примерам 1-8 и 11-16, определяли значения коэф5

55 фициентов распределения (Kd)/ìèêðîêîëèчеств цезия 137 в среде 0,1 моль/л нитрата аммония /примеры 3-8/ и в модельном растворе, имитирующем состав теплоносителя первого контура реактора ВВЭР-440 /примеры 1 и 11-16/, состава, моль/л: борная кислота - 0,1 гидроокись калия - 4 10 аммиак - 2 10, и состав выпарного концентрата иэ атомной электростанции (пр. 2), состава соли Na (бораты, карбонаты, нитраты) - 100 г/л, и соли K - 0,05 моль/л и рН

12, а также значения Kd ионов натрия (10 моль/л) меченых натрием - 24 в среде 5 моль/л соляной кислоты /примеры 9 и 10/, а также механическую прочность зерен всех сорбентов на раздавливание /в ньютонах на зерно/. Результаты испытаний приведены в таблице, Там >ке приведены соответствующие характеристики для исходных неорганических сорбентов.

Таким образом, технико-экономическими преимуществами заявленного способа являются увеличение эффективности сорбента и улучшение механических свойств гранулированных композиционных сорбентов.

Формула изобретения

1, Способ получения композиционных сорбентов, включающий введение неорганического сорбента в полимерную органическую матрицу с последующим ее гранулированием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сорбции ионов щелочных металлов и улучшения механических свойств сорбентов, мелкодисперсный неорганический сорбент смешивают с реакционной смесью или с одним из компонентов на стадии получения катионообменной стали путем поликонденсации соединений, выбранных из группы фенолов и иэ группы альдегидов, а в качестве неорганического сорбента используют ферроцианиды металлов, которые вводят в реакционную смесь в количестве 1-80 мас,%, или гидратированную окись сурьмы (Ч), или фосфаты циркония или титана, или синтетические или природные цеолиты, которые вводят в реакционную смесь в количестве 10-80 мас. от конечного композиционного сорбента.

2, Способ по п.1, отличаю щийс я тем, что в качестве ферроцианидов металлов используют ферроцианиды, которые содержат металл, выбранный из группы кобальт, медь, никель. молибден. цинк и титан.

3. Способ по и. 1, о тл и ч а «о шийся тем, что линейные размеры частиц мелкодисперсного неорганического сорбен а не превышают 1 мм.

1837956

Механическая прочность зерен, ньютон/зерно

Содержание неорганического сорбента в композиции, .вес.

Kd, см /г

Тип неорганического сорбентэ

Пример

3

14

16 сходный сходная сходный схо ный

Примечение: фоц - ферроцианид, ГПС - гидратировэнная пятиокись сурьмы /V/

Составитель В.Милютин

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль а кто р С. Кулакова

Ре аз 2883 Тираж Подписное

ВНИИПИ;Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

За

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

Фоц Tl

Фоц Со

Фоц Си

Фоц Nl

Фоц Zn

Фоц Мо

Фоц Tl

Фоц Tl

ГПС

ГПС

Морденит

Морденит

Клиноптилолит

Фосфат титана

Фосфат титана

Фосфат циркония

Фоц TI

ГПС

Морденит

Фос ат титана

100

4,3 10

8,0 10

1,0 10

3,1 10

6;9 10

1,0 10

1,0 10

4,4 10

3,0 10

2,0 10

1,0. 105

5,0 10

1,9 10

2,0 10

3,5 10

5,0 10

2,7 10

3,0 10

2,0 10

3,3 10

20-30

12-20

12-20

12-24

12-20

12-20

) 35

5-10

25-35

15-20

20-30

5-10

16-20

25-35

5-10

25-35

2-7

1-2

2-5

1-2