Способ получения сульфокатионита

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКАТИОНИТА путем сополимериэации , дивинилбензола и акрилонитрила с последукяцим сульфированием сополимера серной кислотой при нагревании , отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и увеличения осмотической стабильности катиоиита, сополимеризацию осуществляют в присутствии 10-20% от мас.сы мономерной смеси легкой фракции ректификации печно:го масла с содержанием дивинилбензола 1,5-10 мас.%, а сульфирование осуществляют 92-93%-ной серной кислотой при 8О-11 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (11) 3(59 С 08 F 8/36, С 08 Р 5/20, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ н aBTOPOHOMV СвидатВЪЕтвм (21) 3461747/23-05 (22) 01.07 ° 82 (46,) .15 ° 10.84 ° Бюл. 9 38 (72) (0.И.Кузовов, В.А.Силкин, Г.Я.Степанова, В.Ф.Додатко, .

Н.Г.Жукова, А.И.Зорина и Н.И.Кулнко (53) 651.183.123.2 .(088.8) (56) 1.Ïàòåíò ФРГ В 1150 29, кл. 39 с 25/01, 1963.

2.Патент ГДР 9 54110, . кл. 39 с 25/01, 1967 (прототип) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОК1 тИОНИТЪ путем сополимеризации ети зола, дивйнилбензола И акрилонвтрила с последукяцим сульфированием со полимера серной кислотой при нагревании, о т л и ч а ю щ и и с-я тем, что, с целью упрощения технологии процесса и увеличения осмотической стабильности катиорита, сополимеризацию осуществляют в присутствии

10-20% от массы мономериой смеси легкой фракции ректификации печно,го масла с содержанием дивинилбензола 1,5-10 мас.Ф, а сульфировавие осуществляют 92-933-ной серной кислотой при 80-110 С.

1118647

50

Изобретение относится к способам получения сульфокатионита, который может быть использован в гидрометаллургии, водоподготовке и для:извлечения ценных компонентов. из сточных вод.

Известен способ получения сульфокатионита сополимеризацией стирола и дивинилбензола (ДВБ) с последующим сульфированием предварительно набухшего в дихлорзтане (ДКЭ) сополимера .10 концентрированной сухой кислотой с концентрацией более 96% 113.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сульфокатионита путем сополимеризации стирола, СДВБ и акрилонитрила и обработки набухшего сополимера высококонцентрированной серной кислотой при 2050 С.,Набухание сополимера проводят в галогенуглеводороде, например ДХЭ

РЗ.

Недостатками данного способа являются-использование в качестве агента набухания галогенуглеводородов, которые являются промышленными ядами, необходимость отгонки и регенерации углеводородов, что связано с дополнительными затратами оборудования и энергии, а также невысокая осмотическая стабильность катионита, не превышаняцая 85-86%.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса и увеличение осмо« тической стабильности катионита.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения суль- 35 фокатионита путем сополимеризации стирола, дивинилбензола и акрилонитрила с последующим сульфированием сополимера серной кислотой при нагре вании сополимеризацию осуществляют. в присутствии 10-20% от массы моно» мерной смеси легкой фракции ректификации печного масла с содержанием дивинилбензола 1,5-10 мас.%, а сульфирование осуществляют 92-93%ной серной кислотой при 80-110 С.

Легкая фракция представляет собой

Фракцию углеводородов процесса ректификации печного масла (сырого

-дивинилбензола), содержащую, %:

ДВБ 1,5-10; непредельные углеводороды (стирол, метил- и этилстирол )3060 ароматические углеводороды,(бензол, толуол, бутилбензол, этил и диэтилбензол) 30-65.

Сополимер получают эмульсионной сополимеризацией мономерной смеси, в которой легкая фракция. составляет

10-20% (остальными составляющими мономерной смеси являются стирол, технический дивинилбензол и акрилонитрил) . При снижении содержания легкой фракции ниже 10% готовый сульфокатионит не соответствует ТУ, при увеличении содержания легкой фракции выше 20% ухудшается осмотическая стабильность.

Сополимер, полученный с использованием легкой фракции, сульфируется . серной кислотой с концентрацией 9293% и не требует предварительного набухания в дихлорэтане, чт значительно упрощает технологию и повышает безопасность производства.

По предлагаемому способу сополимеризацию стирола, технического ди, винилбензола и акрилонитрила (3-10% от общего веса мономерной смеси) H легкой фракции ведут при 70-90 С в водной среде с использованием перекисных инициаторов (перекись бензоила и др.) и стабилизаторов эмульсии (крахмал, полиакриламид и др.) . Cym фирование воздушно-сухого сополимера проводят 92-93%-ной серной кислоты, взятой в 4-5-кратном избытке, при

80-110 С и времени 6-8 ч. При снижении температуры ниже 80 С готовый сульфокатионит не соответствует ТУ, при увеличении температуры выше

110 С ухудшается осмотическая стабильность.

П р, и м е р 1. К 320 мл воды, содержащей 3,2 r картофельного крахмала, прибавляют полимеризационную смесь, состоящую из 1,15 г перекиси бензоила, 95 r стирола, 16,39 г технического дивинилбензола (47,08 ДВБ, 31,92 этилстирола), 5,55 r акрилонитрила и 11,1 г легкой фракции.

Состав легкой фракции, %:

ДВБ 3,76

Стирол 11,09

Винилтолуол 10,69

М-Этилстирол, 21,65

П- Этилстирол 10,87

Бензол 0,91

Толуол 5,62

Этилбензол 10,82

Изопропилбензол 4,84

Пропилбензол 1,79

Втор-Бутилбензол 8,82

Смесь загружают при 50 С при постоянном перемешивании, нагревают, постепенно поднимая температуру до

90 C, в течение 2 ч и выдерживают

2 ч при 90 С, затем охлаждают и фильтруют. Сополимер промывают водой и сушат на воздухе.

50 г сополимера с размером гранул 0,315-1,25 мм помещают в колбу с мешалкой и заливают 200 мл 93%-ной

HzSO4 Смесь нагревают при перемешиваний до 110ОС и выдерживают при этой температуре 6 ч.

По окончании процесса реакционную смесь охлаждают и постепенно разбавляют водой, подаваемой через капельную воронку, при интенсивном перемешивании и охлаждении до концентрации кислоты 10%. Затем гранулы отделяют от маточника фильтрацией и проьывают водой.

1118647

Осмоти-. ческая. стабильность

Ъ.ПСОЕ, . .PCOE Удельное

Mr зкв/ мг зкв/ набухание, /мм /мм . мг/л.

Время .. сульфирования, .Ч

Сульфи-.. рование, .ОС.

Легкая..

Способ фракция, ф

2,7

1,60

1,70

110

2,8

1,62

1,76

92

2,7

1,70

l 61

2,7

1,66

1,79

110

20

2,8

1., 60

1,70

2,8

1,68

1,73

l1.0

95

l,60

1,78

2,7

Прототип 2,8

1,50

l,69

Составитель В.Мкртычан

Редактор Н.Киштулинец Техред И.Дсталош Корректор И.Муска

Заказ 7369/18 Тирах 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óçòîðîä, ул.Проектная,4

Свойства полученного сульфокатионита:

ПСОВ, мг.зкв/мл 1,76

РСОЕ, мг экв/мл 1,62 удельный объем, cM /г 2,8

Осмотическая стабильность, % 90

Пример 2, Опыт осуществляют аналогично описанному в примере 1 эа исключением того, что берут 22,5 r легкой фракции с содержанием ДВБ 10

9,92%, а сульфирование ведут при

80 С.

Свойства сульфокатионитов в зависимости от условий получения представлены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию получения сульфокатионита путем исключения стадии предварительного набухания сополимера в дихлорэтане и следовательно его отпарки из готового продукта и регенерации, использования технически удобной 92-933-ной серной кислоты.