Способ получения радиоационностойких анионитов

 

бй i" т м!

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 447054

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.12.72 (21) 1858977/23-05 с присоединением заявки № (51) M. Кл.

С 10 С 3/02

В 01 J 1/22

В Ol D 59/30

Государственный комитет

Соната Министроа СИР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.78. Бюллетень № 35 (53} 3 ДК 661.183.123. .3 (088.8) (45) El,àòà опубликования описания 07,08.78 (72} Авторы изобретения А. Аширов, А. А. Персинен, 10. В. Покоиова и В. А. Проскуряков (71) Заявитель

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ

Изобретение относится к области получения анионитов на основе нового продукта нефтепереработки асфальтита Добен-процесса, обладающих повышенной устойчивостью к действтио ионизирующего излучения.

Известен способ получения анионитов путем 5 хлорметилирования и аминирования сополимеров стирола с дивинилбензолом, Аннониты, полученные по известному способу, обладают низкой радиационной устойчивостью. При облучении дозами выше 3,5 ° 10" рад 1О

А 7 + QggH20y — звя д

1 1 з

1r Ыа тВ з61

Ar CH X

2о Асфальтит легко хлорметилируется хлорме. тиловым эфиром. В течение 20 — 30 мин вводится до 65% от всего количества хлора. Оптимальными условиями хлорметилирования являются: соотношение асфальтит:хлорэфир:катализатор " г5 = 1:10:0,48 вес.ч.,время 2 — 3 ч, катализаторы

Исходные асфальтеновые концентраты— промышленные продукты деасфальтизации гудронов — представляют собой конденсированные ароматические и гетероциклические продукты гибридного строения, содержащие, %: С 83-85;

Н 8-10; $5 — 6 и и 0,5 — 0,8.

2 их обменная емкость уменьшается на 90 % и потеря в весе составляет значительную величину: 23 — 28%.

Аниониты, полученные по предлагаемому,способу путем химической модификации нефтяных асфальтитов, обладают более высокой стойкостью к действию радиации, чем известные.

Введение ионогенных групп осуществляют хлорметилированием асфальтитов с последующим аминированием третичными алифатическими и ароматическими аминами

447054

ZnCIq или FeCIq. При этом в зависимости от природы и степени конденсированности содержа ние хлора достигает 19 — 30вес.%. Хлорметилированный продукт (XMA) аминируют в ампулах, которые встряхивают и термостатируют.

Оптимальные условия аминирования алифагическими аминами: температура 42 — 46 С, время

1,5 — 2 ч, соотношение ХМА:амин = 1:5 вес.ч.

Для ароматических аминов соотношение ХМА:

:амин = 1:3 вес.ч., температура 45 — 90 С, время 4 ч. Физико-химические свойства ионитов, полученных при оптимальных условиях приведены в табл. 1. Иониты в солевой и гидроксильной форме подвергают облучению в воде у -излучением Со" дозами 2,43 — 412«10 рад.

Мощность дозы 50 — 70 рад с, температура

20 — 23 С. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Там же приведены сравнительные данные но устойчивости А — 17 и А — 18 в тех же условиях.

Полученные результаты дают основания

,предполагать, что потери в весе происходят в основном за счет деградации ионогенных групп с мого слабого звена ионита, а не за счет деградации матрицы — асфальтеновой молекулы, тогда как в полистирольных ионитах разрушение происходит и эа счет функциональных групп, и за счет матрицы.

Синтезированные иониты можно использовать для выделения и очистки радиоактивных изотопов, а также для водоподготовки в ядер- ЗО ных реакторах, очистки и захоронения радиоактивных сточных вод (в последнем случае предло. женные аииониты могут быль использованы для разового употребления).

Пример !. К 1 г асфальтита, измельченного до размера частиц 0,25 — 0,5 мм добавляют pacrsop 0,12 r FeCI3 в 10 мл а-хлордиметилового эфира. Полученяую смесь перемешивают при 50 С в течение 1 ч. Затем реакционную массу выливают в воду, промывают до удаления ионов хлора (проба íà AgNOq) и вы* сушивают до постоянного веса.

Полученный хлорметилированный продукт весом 1 г со средним диаметром частиц 0,25 мм аминируют в течение 40 мин при 34 С водным

15 o-ным раствором триметиламина.

Продукт реакции отмывают до нейтральной реакции и высушивают. "одержание хлора по

Иенигеру после хлорметилирования 9,2%, СОЕ ионита по 0,1 н. НО 1,3 мг. экв/г.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но количество FeCI3 в том же количестве хлорзфира составляет 0,34 г. Хлорметилирование ведут при 59 С в течение 2 ч. Содержание хлора составляет 16%. Аминирование проводят при

38 С в течение 60 мин 15 ным. водным раствором триметиламина, взятом в соотношении

1:3 вес.ч. к хлорметилированному продукту.

Пример 3. Аналогичен примеру 2.

FeCI3 берут в количестве 0,48 г. Содержание хлора составляет 19,0%. Амннирование проводят нри 45 C в течение 2 ч; соотношение ХМА:

: ТМА — 1:5 вес.ч.; СОЕ ионита по 0,1 н.

HCI 2,5 мг экв/г.

Пример 4. Отличается от примера 3 тем, что аминирование проводят при 45 С в течение 4 ч тризтиламином, взятом в соотношении ХМА: ТЭА = 1:3 вес.ч,; СОЕ ионита по 0,1 М HCI 2,2 мг экв/г.

Н р и м е р 5. Отличается от примера 4 тем, что амннирование проводят при 50 С в течение 4 ч пиридином; соотношение ХМА:

: пиридин -" 1:3 в.ч., СОЕ ионита по 0,1 М

HO 2,4 мг.экв/г.

Стапгческая обменная емкость по другим анионам и физико- механические свойства ионитов представлены в табл. 1.

447054 о ф а л

00 00 и„

ch o

С ) о

С 4 о

О Г0 о

° «ф о ф о

° (Ф Ч

3 fj о

Ch O .)х

A о

О1 00 ю а о" о"

О

МЪ о

D х о

Щ о

Ф о

1 ю о о" С

g é

Ж,ф

-.о о" и оЖ х (щ" Í

IÎ BI

D ж о

Бв

Й; о

ы хо о (Я

6 о е

Е

О.

Е

CI3

Р + о F„S и" о О

<Х) О

С 4 СЧ С 4

СЧ,о еч

Ф4 (4 м и

3 Г4 б

С 4 04 С 4 о„о о

1/) . ф (--" о о о (4 00 м

k 9 а

Ж х о

4ИОМ -i ., л

° ъ ° +™ ° °

Таблица 2

Доза, Потеря емкости, 10 рад > от исходной

Анионит

Потери веса, % абухаемость, % исх. Р конеч.

Марка Ионогенная группа по по

0,1 н. 0,1 н.

Na С! HCl

N (CH,),Сà — (C%) зоН

2,43 4,9 4,2

412 700 430

2.85 0.0 0.0

2,12

41,0

7,1

41,0 19,3

37,0 37.8

0,0

2,43 24,0 22,0

11,6

90,0 35,0

-N+(CH,),Cl —,(нз) зон

4,12 90,1 76,3

2 85 — 40

21-23

90,0

33-46

-и©

3,6 а) AB — 1? хлорметилированный, аминированный триметиламином сополимер стирола с дивииилбензолом; б) AB — 18 хлорметилированный, аминированный пиридином сополимер стирола с дивинилбензо лом.

Формула из обретения

СЙОсОб IKl RHHR анионитов путем хло фф!пирования и аминирзвания ароматических продуктов, отличающийся тем,что,с

Составитель В; Мкртычан 1 екред Е. Давидович

Редакээр П. Горькова

Корректор И. Гоксич

Заказ 5229/1 Тираж б73 Подли слое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

AB-17 (6%

ДВБ)

АВ 18б) целью увеличения устойчивости к радиации и расширения ассортимента анионитов, в качестве ароматических продуктов используют нефтяной асфальтит.