Способ получения карбоксильного катионита
O Il H C A H H E (» 658138
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советскнх
Соцналнстнцескня
Ресяубпнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03,01.77 (21) 2436973/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5!} М. Кл.
С 08 F 220/06
С 10 С 3/02
Гавудврвтвввньй кюмвтвт
СССР.по делам язвбрвтввив я вткрмтвй
Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 25 04.79 (53) УДК 661.183. .123.2 (088.8) (72) Авторы изобретения
10. В. Поконова и A. А. Персинен (71) Заявитель
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА
Изобретение относится к области получения катионитов, обладающих повышенной стойкостью к действию у-излучения, Известны радиационностойкие катиониты, полученные путем фосфорилирования или сульфирования асфальтита Добен-процесса (11. Однако этим способом нельзя получить карбоксильные катнониты.
Известны промышленные карбоксильные катиониты, полученные полимеризацией и сополимеризацией метакриловой кислоты с дивинилбензолом (отечественных марок КБ-1, КБ-4 и др., зарубежные — амберлит УРС вЂ” 50, пермутит
Н-70 и др.) (2).
Недостатком этих ионитов является низкая стойкость к действию т-излучения. При облучении дозой 1,4 10 рад потеря обменной емкости для КБ — 4П-2 (Н-форма) составляет 40,2%, зарубежные катиониты амберлит УРС-50 и пермутит Н вЂ” 70 при дозе 3,6 10 рад теряют практически всю обменную емкость.
Целью изобретения является повышение радиационной стойкости карбоксильных катионитов.
Цели достигают, проводя под действием у-излучения сополимеризацию акриловой кислоты с асфальтеновымн концентратами, продуктами деасфальтации нефтяных остатков (Добен-процесс).
Соотношение асфальтита н акриповой кислоты составляет от l:0,5 до 1:1 (50 — 70 вес.% асфальтита и 30 — 50 вес.% акриловой кислоты.
Асфальтиты Добен-процесса содержат 75 — 80% асфальтенов, 10 — 20% нефтяных смол и остаточные масла. Основная масса асфальтитов — асфальтены и смолы представляют собой высококонцентрированиые ароматические и гетероцикличеСкие продукты гибридного строения, содержащие, %: 83 — 85С; 8 — 10Н; 5 — 6$и0,5 — 0,8 N.Äëÿ. получения карбоксильных катионитов в блоке используют смесь акриловой кислоты и асфальтнта, выделенного из Арланского гудрона, которую подвергают действию 7-излучения на установке
МРХ вЂ” у — 20 (изотоп кобальт-60, мощность
160 рад/с, температура 25 — 30 С). Поглощенная доза 2,5 ° 107. рад, конверсия 92 — 98,5%.
Полученный таким образом монолит дробят и рассеивают на фракции. В качестве ионита используют фракцию размером 0,25 — 0,5 мм. Статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору
658138 теря обнной емсти, %
Доза облуче- Сред ния Д107рад. отеря веса, %
0,12
0,17
0,20
0,50
0,61
0,15
0,40
0,50
1,0
0,90
Воздух 0
4,0
6,5
8,5
30,0
50,0
4,0
6,5
8,5
30,0
50,0
7,2
10,8
Вода
6,5
7,2
3,0
1,0
КБ — 4П вЂ” 2
Прототип
Вода
40,2
14,0
Филиал ППП "Патент", г.ужгорон, ул,Проектная,4
° / /3" r
/ /1i Уг Ю Ф
Ф Ф i . 4 i pi 3 ф ц
N30H составляет 6,7-3,3 мг-экв/г. Полученные катиониты имеют механическую прочность 96—
98%, влажность 25 — 30%, удельный объем 2,402,60 мл/г, насыпной вес 0,57 — 0,60 г/мл. Для некоторых образцов ионитов исслеДована устой. чивость к действию 7-излучения (см. таблицу) на той же установке, но при дозах, превышающих использованные для их получения.
Радиационная стойкость карбоксильных катионов"
П р и м е ч а н и е, Ионит в H-форме получен из асфальтита Арланского гудрона и акриловой кислоты в соотношении 1,0:
: 0,7 вес.ч. при поглощеннойдозе 2,5 10 рад;
COE 3,3 мг- экв/г по 0,1 н, ЙаОН.
Для сравнения в таблице приведены данные для отечественного промышленного катионита
КБ-4П-2, содержащего аналогичные ионогенные группы. Синтезированные катиониты превосходят известные по радиационной стойкости в 8—
10 раз, что обусловлено защитным действием
45 асфальтитов.
Большим преимуществом синтезированных катионитов является низкая стоимость асфальтитов, составляющих 50 — 70% готового продук
М
Катиониты можно использовать в качестве ионитов общего назначения, а также в ядерно-химической технологии, например для выделения и очистки радиоактивных иаотопов, в ядерной энергетике, например для очистки радиоактивных
1IHHHIIH Заказ 1983/21 сточных вод. Благодаря низкой стоимости они могут быть использованы для разового употребления.
Пример 1. В стакан загружают 50 г ас. фальтита (1 вес.ч,) и 35 г акриловой кислоты (0,7 вес.ч.) и тгцательно перемешивают. Стакан помещают в центральный канал гамма-установки
МРХ-7-20 (мошность дозы 160 рад/сек, температура 30 С, поглощенная доза 2,5*10 раз). После облучения монолит измельчают. Фракция
0,25 — 0,5 мм имеет механическую прочность 96%, насыпной вес 0,53 г/мл,удельный объем набухшего ионита 2,50 мл/г, СОЕ 4,80 мг-экв/г по
0,1 н. МаОН. После облучения дозой 1 10а рад ионит сохраняет обменную емкость.
Пример 2, Отличается от примера 1 тем, что берут 25 г (0,5 вес.ч.) акриловой кислоты.
Облучение дозой 2,7 — 10 рад при 30 С. Выход
94,2% СОЕ ионита составляет 3,3 мг-экв/г, насыпной вес 0,59 г/мл, удельный объем набухщего ионита 2,40 мл/г (данные по радиационной стойкости представлены в таблице ).
Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что используют 50 г (1 вес.ч.) акриловой кислоты. Облучение дозой 2,5 ° 107 рад, выход 98%.
С0Е ионита составляет 6,69 мг-экв/г, насыпной вес 0,57 г/мл, удельный объем набухшего ионита 2,60 мл/г. После облучения дозой 1-10 рад ионит теряет СОЕ на 8,5%.
Формула изобретения
1. Способ получения карбоксильного катионита путем радикальной инициированной сополимериэации акриловой кислоты с. сомономером, отличающийся тем, что, с целью увеличения радиационной стойкости, в качестве сомономера используют асфальтеновые концентраты — продукты деасфальтизации нефтяных остатков (Добен-процесса), и сополимеризацию осу. ществляют под действием у-излучения, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что акриловую кислоту и сомономер приме няют при молярном соотношении, равном 0,5—
1:1.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР И 487-103, кл. С 10 С 3/02, 1975.
2. Егоров Е. В,, Новиков П. Д., Действие ионизирующих излучений на ионообменные материалы, M., "Химия", 1965, с. 167 — 168.
Тираж 584 Поппнсное
