Способ получения радиационностойких анионитов

ОПИСАНИЕИЗОБВЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный иомите Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(43) Опубликов (45) Лата опуб 3) УДК 661183 .123,3 (088,8) но 25,09,78, Бюллетень икования описания 07,0(71) Заявитель Ленингра дена Трудового Красного Знамени технологическийинститут им, Ленсовета(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИА 1 ИОННОСТОЙКИХ АНИОНИТО содержа оказывают матическ графита, Именфальтитов Допассов ародля полу тических и гетероцикпич малую механи. жает областьНаличие аро оеди ненийет возможным реакцию кон денсации с формальдегидпродуктов поликонденсациРеакция протекает вьвнеральных кислот - со об азованием вышение мерисутствии сильных ляной или серной в о одупо отли- ьдеги серо- а так ле, то прони про- илеспосо.и участсополиИзобретение относится к области получения анионитов, обладающих повышенной устойчивостью к действию ионизирующих излучений и до. статочной механической прочностью,Известны аниониты на основе нового проду та нефтепереработки-асфальтита Добен-процесса, обладающие более высокой радиационной стой. костью, чем промышленные аниониты АВ - 17,АВ 18.Эти аниониты, однако, имеютческую прочность (80 - 85%), что суих использования.Целью изобретения является поханической прочности (90 - 97%) иной устойчивости анионитов.Поставленная цель достигается тем, чтокачестве исходных ароматических соединениисп,эльзуют хлорметилированный продукт иконденсации нефтяного асфальтита с формалдом - формолит.Исходные асфальтеновые концентратымышленные продукты процесса деасфальтизнефтяных остатков. В качестве сырья Добецесса используются, например, керосино. газовая Ьракция, гудроны и другие. Асфальтиты Добен-процесса80 Уо асфальтенов и смолы,Защитное действие асфальтиблагодаря своей пластинчатой ароструктуре, сходной со строениемно эта особенность в строении абен-процесса отличает их от другихмагических соединений, использучения ионитов. Поликонденсацию асфальтитов мож ществлять в растворителях, нейтральных ношению к формальдегиду, например, в углероде, в четыреххлористом углероде, же в активных растворителях - в бензо луоле. В последнем случае растворитель бен не только растворять асфальтит, но вовать в реакции конденсации, образуя конденсаты с асфальтеновыми молекула451338 ЦНИИПИ Заказ 5229/1 Тираж 673 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Реакцию поликонденсации проводят ступен.чато. На первой стадии образуется растворимыйв бензоле продукт, который на второй стадииотверждается с образованием трехмерного поли.лимера.Реакцию конденсации проводят при соотношении асфальтит: формальдегид или параформ,равном 0,4 - 1,0:5,0 - 6,5, при 70 - 100 С, в течение 3-48 ч (нижний предел этих условий отно.сится к параформу); оптимальная концентрация асфальтита в растворителе 35 - 40%; концентрация кислоты (соляной или серной) 30 -60%,Реакцию отверждения проводят в термостате при 70 - 105 С в течение 15 - 20 ч, При этомполучают неплавкий, нерастворимый продукт, 15который после дробления имеет механическуюпрочность 95 - 97%.Полученный формолит хлор метилируют жидкофазным методом монохлордиметиловыМ эфиром известным способом.20Затем хлорметилированный формолит ами.нируют третичными аминами. Оптимальными ус.ловиями аминирования являются соотношениехлорметилированный формолит: третичный амин1 - 8:15, температура 45 С, 25Полученные .аниониты имеют повышеннуюмеханическую прочность, соизмеримую с таковой для промышленных полимеризационных иполиконденсационных анионитов, и хорошуюустойчивость к действию радиации, превышающую 10таковую для промышленных анионитов.Набухаемость синтезированных анионитов23-30%.Аниониты в солевой и гидроксильной фор.ме подвергают облучению в воде гамма-квантами Со дозами 1,5-5,0 10 рад, (мощностьдозы 50 - 70 рад/с, температура 35 С).Полученные данные показывают, что в солевой форме иониты полностью устойчивы; в гидроксильной форме при дозе 1,0 10 а рад проис 40ходит увеличение обменной емкости на 1 - 9 о,при дозах 4,5-5,0 ф 10 рад происходит потеряобменной емкости в 3 - 4%.В этих условиях (4,5 - 5,0 10 рад) прото.тип теряет 10-11% обменной емкости, АВ4515 - 1 8%.Изменение в весе синтезированных аниони.тов в интервале 1,0 - 5,0 10 составляет 2-9%,изменения механической прочности не происхо.дит, набухаемость в воде увеличивается 50на 5 - 15%. Так 11 м образом, имея поликонденсацион.ную матрицу, состоящую из фрагментов, имеющих высококонденсированную ароматическую и55 гетероциклическую систему, и введя пиридиновую ионогенную группу, можно получить ионит,устойчивый к действию радиации в интервале1,0 - 5,0 10 рад и имеющий механическую прочность 95 - 97%.Синтезированные аниониты можно использовать для общих целей водоподготовки, а также в качестве ионитов ядерного класса - ватомных реакторах, для очистки радиоактивныхсточных вод с дальнейшим захоронением рациоактивных отходов и пр,П р и м е р 1, К 200 вес,ч. асфальтита,растворенного в 300 вес.ч. толуола при перемешивании и 100 С добавляют в течение 5 чраствор из 500 вес.ч. формалина и 340 вес,ч.концентрированной серной кислоты, Продолжи.тельность реакции 48 ч, Затем продукты реакции помещают в термостат и отверждают 20 чпри 105 С.Полученный твердый продукт измельчаюти просеивают, затем промывают до нейтральнойреакции и высушивают до постоянного веса.15 г формалина смешивают при 20 С с6 г ГеС 0 з и 180 мл монохлордиметилового эфира, затем смесь подвергают перемешиванию прио55 С 1 ч. Продукт реакции промывают до отсутствия ионов хлора и высушивают,К 10 г хлорметилированного формолита до.бавляют 100 г пиридина и при 45 С перемешивание продолжают 2 ч.После промывки до нейтральной реакциипродукт имеет СОЕ - 1,81 мг экв/г, механичес.кую прочность 95%,П р и м е р 2. Отличается от примера 1тем, что получение формолита проводят в раст.воре СО 4 (концентрация 35%) при соотношенииасфальтит формалин 1:6,5. Концентрация кисло.ты 60% (Н 2304),После хлорметилирования и аминированияполучают продукт с СОЕ - 1,54 мг зкв/г.П ри м е р 3, Отличается от примера 2тем, что отверждение проводят при 70" С, СОЕ -1,6 мг экв/г. Формула изобретения Способ получения радиационностойких анионитов на основе асфальтитов нефтепереработки путем хлорметилирования и последующего аминирования полимерной матрицы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения меха. нической прочности анионита и использования отходов производства, в качестве полимерной матрицы используют продукт поликонденсации асфальтита с формальдегидом в соотношении асфальти т:формальдегид 0,4 - 1,0: 5,0 - 6,5,