Способ получения сорбента гумусовых веществ

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ путем двухстадийной пЬликонденсации фенола, формальдегида и азотсодержащего соединения в присутствии серной кислоты и водного раствора минеральной соли при 90-95°С с последующим отверждением продукта поликонденсации при температуре более , отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения количества кислых сточных вод, в качестве азотсодержащего соединения используют сульфат аммония, на первой стадии поликонденсации подвергают . фенол, формальдегид и сульфат аммония в течение 55-75 мин, а на второй стадии поликонденсацию полученного продукта осуществляют в присутствии серной кислоты 92-94%-ной концентрации в количестве 1,151 ,25 моль/моль фенола и отверждение (Л проводят при 100-105С.

8 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((i) 1(511 С 08 С 14/06 В 01 J 20/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

1 = »--:-;;

tj ";« к. с.,, -, с,;) с., „."Ь .. У

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

= -г» (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА

ГУИУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ путем двухстадийной поликонденсации фенола, формальдегида и азотеодержащего соединения в присутствии серной кислоты и вод(21) 3614085/23-05 (22) 04.07.83 (46) 07 ° 07,85. Бюл. N- 25 (72) В.А.Вакуленко, Е.П.Кузнецова, P.Н.Курочкина, Е.В.Брекоткина и А.В.Завьялов (53) 661. 183. 123(088.8) (56) 1. Патент США N- 2546938, кл. 23-139, 1951.

2, Авторское свидетельство СССР

В 667562, кл. С 08 С 14/06, 1976 (прототип). ного раствора минеральной соли при

90-95 С с последующим отверждением продукта поликонденсации при температуре более 100 С, о .т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения количест ва кислых сточных вод, в качестве азотсодержащего соединения используют сульфат аммонйя, на первой стадии поликонденсации подвергают фенол, формальдегид и сульфат аммония в течение 55-75 мин, а на второй стадии поликонденсацию полученного продукта осуществляют в присутствии серной кислоты 92-94Х-ной концентрации в количестве i 151,25 моль/моль фенола и отверждение проводят при 100-105 С.

1 116

Изобретение относится к химичес- --»кой технологии и может быть использовано в производстве ионитов на основе фенола, а сорбент применяется в водоподготовке для удаления органических веществ из природной воды.

Известен способ получения анионитов путем поликонденсации фенола, сульфата аммония, формальдегида в присутствии смеси серной и уксусной кислот 1 .

Однако указанные аниониты имеют малую емкость по гумусовым веществам и химическую устойчивость, у них отсутствует пористость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения сорбента гумусовых веществ ИА-З.

По .указанному способу сорбент — макропористый ионит получают в две стао дии в сернокислой среде при 90 — 95 С путем поликонденсации фенола, гексаметилентетрамина и формалина в, присутствии минеральной соли (хлористого натрия или калия), При этом используют 80%-ный раствор серной кислоты. На первой стадии конденсацию ведут 2 ч при молярном соотношении фенол:формальдегид:гексаметилентетрамин:серная кислота:минеральная соль: вода 0,95:1,75-1 82:0,370,38:0,60-0,63:0,35-0,65:8,5. На второй стадии добавляют серную кислоту до соотношения с фенолом 1,90- 3$

1,95, при этом уменьшается количест-. во воды до 7,6-8,0, а процесс ведут

30-40 мин. Последующее отверждение ионосорбента проводят в течение -ескольких часов при 120 С (2 ). . 46

Однако для создания необходимой кислотности реакционной массы используют большое количество 807.-ной серной кислоты. Согласно действующим ГОСТам на техническую серную 4$ кислоту ее концентрация составляет

92-94%. Использование 92-947-ной кислоты по известному способу не- „ возможно, так как приводит к расслоению реакционной массы на водный $0 и органические слои. Поэтому для приготовления 807-ной серной кислоты необходима дополнительная стадия.

Расход большого количества кислоты при получении анионита приводит $$ при последующей промывке готового .продукта к образованию значительно- го количества кислых стоков. От5688

2 верждение анионита проводят продолжительное время при 120 С, что вызывает увеличение энергозатрат.

Цель изобретения — упрощение процесса и снижение количества кислых сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сорбента гумусовых веществ путем двухстадийной поликонденсации фенола, формальдегида и азотсодержащего соединения в присутствии серной кислоты и водного раствора минеральной соли при 90-95 с последующим отверждением продукта поликонденсации при температуре более 100С С, в качестве азотсодержащего соединения используют сульфат аммония, на первой стадии поликонденсации подвергают фенол, формальдегид и сульфат аммония в течение 55-75 мин, а на второй стадии поликонденсацию осуществляют в присутствии серной кислоты .92-94%-ной концентрации в . количестве 1,15-1,25 моль/моль фенола, а отверждение сорбента осуществляют при 100-105 С в течение 2,5—

3 ч.

В качестве минеральной соли используют хлорид калия или натрия.

Пример 1. B круглодонную трехгорлую колбу, снабженную холодильником, термометром, перемешивающим и обогревающим устройством, загружают 300 мл (4,0 моль) 377-ного формалина, 99,5 г (0,75 моль) сернокислого аммония, 18,5 г (0.,32 моль) хлористого натрия и 94 г (1 моль) фенола. Температуру конденсационной массы поднимают до 9095 С, при этой температуре и постоянном перемешивании реакционную массу выдерживают 55 мин, после чего обогрев убирают и последовательно приливают 24 мл (1,3 моль) воды, 67 мл (1, t5 моль) 92%-ной серной кислоты. Затем при 90-95 С продолжают конденсацию в течение 50 мин. Загустевшую массу выливают в противень и помещают в термошкаф, нагретый до 100 С. Смола отверждается через 2,5 ч, затем ее сушат, дробят, промывают водой. Выход продукта

391 r.

П р и и е р 2. Загрузку формалина, сернокислого аммония, хлористого натрия и фенола делают аналогично примеру 1. Температуру конденсационной массы поднимают до 90-95 С, при

165688 4 ционной массы поднимают до 90-95 С, при этой температуре и постоянном перемешивании реакционную массу выдерживают 65 мин, после чего обогрев убирают и последовательно приливают

24 мл (1,3 моль) воды, 70 мл (1,20 моль) 93%-ной серной кислоты.

Затем при 90-95 С. продолжают конденсацию в течение 55 мин. Загустевшую

10 массу выливают в противень и помещают в термошкаф, нагретый до 102 С.

Смола отверждается через 2,75 ч, затем ее сушат, дробят, промывают водой. Выход продукта 398 r.

Физико-химические свойства сорбента по примерам 1-3 в сравнении с известным сорбентом и промышленным

ИА-1р представлены в таблице.

Показатели по примеру

Свойства

2 3 известному ИА-1р

Емкость по органическим веществам,. мг/мл с

0,75

0,65 . 0,65

0,35

0,65

Удельный объем, мл/г

Размер частиц, мм,3 5

0,3-2

7,0

0,3-2

3,4 2,8

0,3-2 0,3- 1,6

3,0

0,3-2

I

Окисляемость фильт. рата после контакта с кислотой, мг кислорода/г

Осмотическая стабильность, %

1,5

1,5

1,0

95

95 95

0,3

Пористость, см . /r

0,2

0,2 0,2 Нет

vv

Как видно из таблицы, количественные показатели сорбента, полученного по предлагаемому способу, находятся на уровне известных продуктов или лучше. 45

Использование предлагаемого способа получения сорбентов гумусовых веществ, по сравнению с известным позволяет значительно улучшить техноСоставитель В.Мкрытчан

Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга.

: Редактор Н.Гунько

Заказ 4283/23 Тираж 475 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 этой температуре и постоянном перемешивании реакционную массу выдержи-1 вают 75 мин, после чего обогрев убирают и последовательно приливают

24 мл (1,3 моль) воды, 73 мл (1,25 моль) 94-%ной серной кислоты.

Затем при 90-95 С продолжают конденсацию в течение 60 мин. Загустевшую массу выливают в противень и помещают. в термошкаф, нагретый до 105 С. Смола отверждается через

3,0 ч. затем ее сушат, дробят, промывают водой. Выход продукта

396 г.

Пример 3. Загрузку формалина, сернокислого аммония, хлористого натрия и фенола делают аналогично примеру 1. Температуру конденса1 логические параметры процесса при сохранении сорбционных свойств: на

37% сократить расход серной кислоты, ликвидировать стадию разбавления товарной серной кислоты, сократить продолжительность процесса на 2-3 ч и температуру отверждения на 15ОС значительно уменьшить объем кислых сточных вод