Способ получения низкоосновных анионитов

 

Использование: изобретение относится к получению низкоосновных анионитов полимеризационного типа, которые могут быть использованы в различных реакциях ионного обмена для водоподготовительных установок атомных и тепловых электростанций, сорбции отходящих кислых газов химических производств, сорбции ионов из раствора. Изобретение позволяет получить ионообменную смолу, имеющую высокую динамическую обменную емкость (не менее 1000 моль/м3) при высокой осмотической стабильности (не менее 94%) и высокой стойкости к отравляемости за счет того, что сополимеризацию проводят при содержании дивинилбензола 8,5-12 мас. % концентрации 50-55% в среде фракции алкилбензина с температурой кипения 80-180oC в количестве 110-130 мас. % от массы мономеров с добавлением 6% диэтилбензола при нагревании и выдержке при 70oC - 4 ч, 80oC - 3 ч, 93oC - 2 ч с последующим хлорметилированием и аминированием диэтилентриамином.

Изобретение относится к получению низкоосновных макропористых анионитов полимеризационного типа, которые могут быть использованы в различных реакциях ионного обмена для водоподготовительных установок атомных и тепловых электростанций, в бытовых фильтрах, для очистки промышленных стоков и газовых выбросов.

Известен способ получения макропористых аннонитов, заключающийся в сополимеризации стирола и дивинилбензола при содержании последнего 6-7,5 мас. в присутствии 55-70% от массы мономеров изобутанола при нагревании до 75oC и дальнейшем повышении температуры от 75 до 90oC со скоростью 0,12-0,15oC/мин с последующей выдержкой при 90oC в течение 8-10 ч. В полученный сополимер вводят ионогенные группы хлорметилированием и аминированием (авт. св. N 1312084, кл. C 08 J 5/20, C 08 F 212/14, опублик. 23.05.87).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения низкоосновных анионитов, состоящий и аминировании набухшего в органическом растворителе хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола аминсодержащим соединением, при этом аминирование проводят сначала при 1-10oC в течение 20-40 мин при перемешивании, а затем при 40-95oC (авт. св. N 1571050, кл. C 08 F 212/14, 8/32, C 08 J 5/20, опублик. 15.06.90).

Описанные способы не позволяют получить анионит, имеющий высокую динамическую обменную емкость (не менее 1000 моль/м3), высокую стойкость к отравлению и достаточно высокую осмотическую стабильность.

Задача изобретения создание низкоосновной ионообменной смолы, у которой динамическая обменная емкость имеет величину не менее 1000 моль/м3) и которая имеет высокую стойкость к отравлению органическими веществами и достаточно высокую осмотическую стабильность.

Задача решается за счет того, что при получении низкоосновных макропористых анионитов путем сополимеризации стирола с дивинилбензолом в присутствии алкилбензина в качестве порообразователя при нагревании с последующим хлорметилированием и аминированием, сополимеризацию проводят при содержании дивинилбензола 8,5-12а мас. концентрации 50-55% в среде фракции алкилбензина с температурой кипения 80-180oC в количестве 110-130 мас. от массы мономеров с добавлением 6% диэтилбензола при нагревании и выдержке при 70oC 4 ч, 80oC 3 ч, 93oC 2 ч с последующим хлорметилированием и аминированием диэтилентриамином.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет получить низкоосновной макропористый анионит, имеющий высокую осмотическую стабильность, высокую динамическую обменную емкость (не менее 1000 моль/м3) и стойкость к отравлению органическими веществами за счет подбора порообразователя, определения процентного соотношения стирола и дивинилбензола, определения режима хлорметилирования, подбора аминирующего агента и режима аминирования.

Пример 1. А. Смесь, состоящую из 132,9 г стирола, 25,43 г дивинилбензола (8,5 мас.) 52,81% концентрации, 198 г фракции алкилбензина (125 мас.), 9,5 г (6 мас.) диэтилбензола и 1,1 г перекиси бензоила, загружают в 366 г водного раствора, содержащего 3,66 г картофельного крахмала. Загрузку производят при 60oC.

Сополимеризацию проводят по программе: в течение 30 мин поднимают температуру смеси до 73oC и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч; в течение 30 мин поднимают температуру до 80oC и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч; в течение 30 мин поднимают температуру до 93oC и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.

Полученный сополимер отжимают от маточника, отпаривают острым паром от порообразователя и остаточных мономеров при температуре 100oC в течение 8 ч.

Б. Высушенный сополимер, полученный по п.А. в количестве 130 г выдерживают в 572 мл (4,66 мас.ч.) в течение одного часа при комнатной температуре, добавляют 110,5 г четыреххлористого титана при температуре не выше 20oC, затем поднимают температуру до 42oC и выдерживают при этой температуре в течение 6 ч. Хлорметилированный сополимер промывают метилалем до слабо-кислой реакции, отжимают от метилаля, затем добавляют 585 г (4,5 мас.ч. на сополимер) диэтилентриамина концентрации не менее 90% Аминирование проводят в течение 3 ч при 50oC с отгонкой из реакционной среды метилаля, затем температура в течение одного часа поднимается до 90oC и при этой температуре выдерживается в течение 4 ч. Низкоосновной анионит промывают горячей (90oC) обессоленной водой до pH промывных вод, равного 8, и анализируют.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 100% динамическую обменную емкость 1320 моль/м3.

Пример 2. А. Смесь, состоящую из 125,3 г стирола, 25,65 г (9 мас.) дивинилбензола 52,7% концентрации, фракции алкилбензина 166 г (110%), 9,1 г (6 мас. ) диэтилбензола и 1,06 г перекиси бензоила, загружают в 326 г водного раствора, содержащего 3,26 г картофельного крахмала. Загрузку проводят при температуре 60oC. Температурный и временной режим сополимеризации осуществляют, как описано в примере 1.

Б. Высушенный сополимер, полученный по п. А, в количестве 130 г хлорметилируют диэтилентриамином, как описано в примере 1.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 100% динамическую обменную емкость 1465 моль/м3.

Пример 3. А. Смесь, состоящую из 120,4 г стирола, 35,6 г (12 мас.) дивинилбензола 52,7% концентрации, 195 г (125%) фракции алкилбензина, 9,36 г (6% ) диэтилбензола и 1,1 перекиси бензоила, загружают в 360 г водного раствора, содержащего 3,6 г картофельного крахмала. Загрузку осуществляют при 60oC. Температурный и временной режимы сополимеризации осуществляется, как описано в примере 1.

Б. Высушенный сополимер, полученный по п. А, в количестве 130 г хлорметилируют в присутствии 130 г четыреххлористого титана и аминируют диэтилентриамином, как описано в примере 1.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 99% динамическую обменную емкость 1200 моль/м3.

Пример 4. А. Смесь, состоящую из 120,4 стирола, 35,6 г (12 мас.) дивинилбензола 52,7% концентрации, 195 г (125%) фракции алкилбензина и 1,1 г перекиси бензоила, загружают в 350 г водного раствора, содержащего 3,5 г картофельного крахмала. Загрузку проводят при 60oC. Температурные и временные режимы осуществляют, как описано в примере 1.

Б. Высушенный сополимер, полученный по п.1, в количестве 130 г хлорметилируют в присутствии 130 г четыреххлористого титана и аминируют диэтилентриамином, как описано в примере 1.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 94% динамическую обменную емкость 1050 моль/м3.

Пример 5. А. Смесь, состоящую из 142,3 г стирола, 13,2 г (4,5 мас.) дивинилбензола 52,7% концентрации, 194,4 г фракции алкилбензина, 9,3 (6%) диэтилбензола и 1,1 г перекиси бензола, загружают в 360 г водного раствора, содержащего 3,6 г картофельного крахмала. Загрузку проводят при 60oC. Температурный и временный режим сополимеризации осуществляется, как в примере 1.

Б. Высушенный сополимер, полученный по п. А, в количестве 130 г хлорметилируют и аминируют диэтилентриамином, как описано в примере 1.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 100% динамическую обменную емкость 850 моль/м3.

Пример 6. Все, как в примере 1, но в качестве аминирующего агента использован метилальный 40%-ный раствор диметиламина. Аминирование проводилось при 45oC в течение 8 ч. Полученный анионит отжимался от маточника, отмывался горячей (50oC обессоленной водой от диметиламина до pH промывных вод 8 и анализировался.

Полученный анионит имеет осмотическую стабильность 98% динамическую обменную емкость 760 моль/м3.

Формула изобретения

Способ получения низкоосновных анионитов путем сополимеризации стирола с дивинилбензолом в присутствии алкилбензина в качестве порообразователя при нагревании с последующим хлорметилированием и аминированием, отличающийся тем, что сополимеризацию проводят при содержании дивинилбензола 8,5 12 мас. концентрации 50 55% в среде фракции алкилбензина с температурой кипения 80 - 180oС в количестве 110 130% от массы мономеров с добавлением 6% диэтилбензола при нагревании и выдержке при температуре 70oС 4 ч, 80oС 3 ч, 93oС 2 ч с последующим хлорметилированием и аминированием диэтилентриамином.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству хемосорбционных волокон методом полиминералогичных превращений волокон на основе карбоцепных полимеров, в частности на основе полиакрилонитрила, сополимеров полиакрилонитрила или поливинилхлорида

Изобретение относится к технологии получения хроматографических материалов, применяемых для изучения химического состава биологических объектов в химической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к области химической технологии изготовления волокнистых ионообменных материалов и может быть использовано в атомной энергетике для контроля и очистки водного теплоносителя основного и вспомогательного контуров ядерной энергетической установки

Изобретение относится к области очистки сточных вод и газовых выбросов и предназначено, в частности, для улавливания отработанных соединений хрома-VI, азотной кислоты, окислов азота

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к получению полимерных биокатализаторов для разложения мочевины в водных растворах путем иммобилизации фермента уреазы на полимерном носителе

Изобретение относится к способам получения катионитов методом сульфирования, а также к методам утилизации жидких отходов нефтехимических производств, в частности нефлешлама очистки сточных вод процесса совместного получения ацетилена и этилена высокотемпературным гомогенным пиролизом легких нефтепродуктов и отработанной серной кислоты, содержащей органические примеси [1]

Изобретение относится к способам получения комплексообразующих ионитов, используемых в гидрометаллургии и аналитической химии для концентрирования и извлечения металлов платиновой группы и золота

Изобретение относится к области получения полимерных макро пористых неионогенных сорбентов, используемых для очистки сточных вод, а именно для сорбционного извлечения многокомпонентных органических соединений из водных растворов в условиях переработки больших объемов сточных вод

Изобретение относится к области химической технологии и предназначено для получения сорбента для выделения или разделения аммиака и его производных

Изобретение относится к технологии получения хроматографических материалов, применяемых для изучения химического состава биологических объектов в химической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к технологии получения хроматографических материалов, применяемых для выделения химических соединений в биологических объектах, химической, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к способам получения селективного сорбента меди, который используется для разделения, очистки и извлечения металлов из растворов в аналитической химии, в гидрометаллургии, а также для удаления ионов цветных металлов из сточных вод

Изобретение относится к способу получения полимерных сорбентов для молекулярной хроматографии, содержащих нитрогруппы, и может быть использовано при разделении смесей органических соединений или концентрировании микропримесей из газовых и жидких сред

Изобретение относится к области синтеза ионообменных материалов, используемых для очистки сточных вод и в частности к извлечению хрома (VI) из растворов
Наверх