Способ получения карбоксильного катионита
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 43Ц81
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.12.72 (21) 1854490/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 05.06.74. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 29.11.74
1 (51) М. Кл. C 08f 19/20
С 08f 27/14 !
Гасударственный камитет, Савета Министров СССР пв делам изабретений и атнрытий (53) УДК 661.183.123.2 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. К. Кодубенко, Э. М. Моисеева, Е. А. Феоктистова, В. А. Яровая, А. Н. Болотов, Ю. В. Трофимов и В. И. Пихуля! (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА
Изобретение относится к способу получения карбоксильных катионитов и может быть использовано в сорбционных процессах гидрометаллургического производства и других ионообменных процессах.
Известны способы получения карбоксильных катионитов полимеризацией акрилонитрила с дивинилбензолом с последующим гидролизом нитрильных групп спиртовыми растворами
КОН при нагревании до кипячения, Недостатками известных способов являются, во-первых, большая продолжительность реакции гидролиза акрилонитрила и дивинилбензола, и, вовторых, недостаточная степень гидролиза высокосшитых сополимеров. Проведение гидролиза нитрильных групп, как правило, осуществляется в метанольных растворах щелочи, где она наиболее растворима. Низкая температура кипения метилового спирта (65 С) ограничивает возможность повышения температуры в реакционной смеси, и следовательно, замедляет скорость реакции, не позволяя достичь высокой степени гидролиза.
Цель изобретения — интенсифицировать процесс гидролиза нитрильных групп сополимера акрилонитрила и дивинилбензола и повысить сорбционную емкость катионита, Для достижения указанной цели предлагается для гидролиза нитрильных групп сополимера использовать водные растворы щелочей с добав2 кой аминопарафина (технической смеси 70%ного алифатического первичного амина общей формулы RNH» где К вЂ” углеводородный радикал с числом атомов углерода от 4 до
5 15). Аминопарафин применяют в количестве
5 7% от взятого объема раствора щелочи.
Использование водных растворов щелочей позволяет вести гидролиз при более высокой температуре. До настоящего времени водные
10 растворы щелочей для гидролиза не применя лись, так как этот процесс сопровождается сильным вспениванием реакционной смеси вплоть до выброса из реактора. Добавка аминопарафина позволяет связать в комплексное
15 соединение сопутствующие гидролизу акриловую и полиакриловую кислоты, являющиеся сильными эмульгаторами и вызывающие вспенивание реакционной массы. Комплексное соединение выделяется в виде небольшого осад20 ка и не мешает процессу гидролиза. Таким образом, появляется возможность проведения гидролиза нитрильных групп в водных растворах щелочей при температуре выше 100 С.
Скорость гидролиза возрастает при этом в
25 2,5 раза, а емкость полученного катионита, например, по железу — в 2,4 раза.
Способ апробирован в лаборатории и полупромышленных условиях.
П р и мер 1. 50 г. воздушно-сухого порпсто30 ro сополимера акрилонитрила и дивинилбензоСодержание азота, о,, Емкость катионита по железу, мг/г
Время гидролиза, час
Характеристика раствора, примененного для гидролиза после гидролиза до гидролиза
20",„-ный водный раствор NaoH+ аминопарафин
3,0
19,0
81,6
12,0
5,1
34,0
20%-ный метанольный раствор NaoH
30,0
19,0
Предмет изобретения
Составитель В. Мкртычзн
Техред Т. Курилко
Корректор А. Дзесова
Редактор Л. Ушакова аз 3209/7 Изд. № 962 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ла (фракции 05 — 1,4 мм с содержанием ДВБ
10%) помещают в трехгорлую колбу емкостью
500 мл, снабженную обратным холодильником, термометром, гидрозатвором с мешалкой.
В колбу при перемешивании загружают
250 мл 20%-ного водного раствора NaOH u
12,5 г аминопарафина. Реакционную смесь нагревают на глицериновой бане по следующе му температурному режиму: подъем до 90 С
0,5 час, выдержка при 90 С 1 час, подъем до
106 С (т. кип. раствора) 0,5 час, выдержка при 106 С 10 час.
По окончании реакции катионит отфильтровывают, промывают водой, затем обрабатывают 10%-ным раствором Нз$04, снова промывают водой и, наконец, сушат. Выход катионита 60 r.
1. Способ получения карбоксильного катионита полимеризацией акрилонитрила с дивинилбензолом с последующим гидролизом нитрильных групп раствором щелочи при нагревании, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса гидролиза и повышения сорбционной емкости катионита, гидро1181
Проведение процесса гидролиза в водных растворах щелочей в присутствии аминопарафина не влияет на механическую прочность катионита. Полученный катионит имеет вы5 сокую механическую прочность (99;5%), высокую сорбционную емкость по ряду элементов, в частности по железу.
Сорбционная емкость катионита по железу
10 была проверена в лабораторных условиях на модельных растворах следующего состава (в г/л): никель 65 — 75; хлор-ион 36 — 39; сульфатион 130 — 150; железо общее 0,40 — 0,45.
В таблице приведена сравнительная харак15 теристика катионитов, полученных по предлагаемому и известному способам. лиз проводят водными растворами щелочей с концентрацией 10 — 40% в присутствии амино20 парафина общей формулы RNH, где R — углеводородный радикал с числом атомов углерода от 4 до 15.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество аминопарафина составляет
2s 5 — 7% от взятого объема раствора щелочи.
