Способ получения сульфокатионитов

Союз Советских Социалистических Республике ависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 031964 ( 874499/23 с присоединением заявкиКл. 39 с, 25 д Государственныйомитет по деламизобретенийи открытий СССР МПК С 08 иоритет Опубликовано 29.Ч 1.1965. Бюллетень13 УДК 678.746.22 - 134, 622 - 9= - 678 - 9 (088,8) Дата опубликования описания 20 Х 111.1965 Авторыизобретени Петрова, М. Г. Ковалева и А. Б, Пашков 3 Кемеровский научно-исследовательский институт химическо промышленностиЗаявитель ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛ ТИОНИТОВ Из тов п и ди мом тион фатоВ получения сульфвания сополимерерной кислотой обработкой гот створами хлори аллов. способе для хорошими сорбенной механичесотового катиони льфата аммони вестен способ утем сульфиро винилбензола с с последующей ита водными ра в щелочных мет предлагаемом окатионитов с твами и повыш ю обработку г ям раствором с окатнониа стирала или олеуового кадов, сульолучения дионнымиой проч- а ведут 1 О сульф свойс ность водщ я п мел Подписная группа1 бО Сульфировапие набухшего сополимера проводят серной кислотой. Сополимер предварительно подвергают набуханию в несульфнрую щемся органическом растворителе (например в диоксане), взятом в количестве, недостаточном для полного набухания. Например, при полном набухании сополимера стирола и дивинилбензола (сшивка 8%) при комнатной 20 температуре 1 г сополимера поглощает 0,8 - 0,9 г дихлорэтана. При сульфировании полностью набухшего сополимера получают катионит, значительный процент гранул которого расколот на части и содержит легко видимые 25 при небольшом увеличении трещины. Если для набухания затрачено только 0,3 - 0,5 г дихлорэтана на 1 г сополимера, то при сульфировании его 4 г серной кислоты с концентрацией 95 - 98% при 98 в 1 С в течение 4 в ЗО 6 час растрескивание гранул практически не происходит.Сульфированный сополимер обрабатывают в среде сульфата аммония, При этом смолу получают в аммонийной форме, которую можно перевести в водородную или натриевую обычным спосооом.В качестве отходов производства получают отработанную серную кислоту с концентрацией 84 - 89% и раствор смеси сульфата и бисульфата аммония.Этн побочные продукты используют для улавливания аммиака из газов коксохиыическнх заводов или для получения аммоннйных удобрений путем централизации растворов аммиака.Содержащийся в отработанных кислотах дихлорэтан (0,01 - 0,1% ) является полезной примесью в получаемых удобрениях.В итоге получают сульфокатионит со следующими показателями:СОЕ по 0,1 н. раствору хлористого кальция 4,3 - 4,78 лг экв(г;ДОЕ по тому же раствору 1400 - 1623 нг ЭЬ:8/ 2,Механическая прочность, измеренна о способу измельчения гранул в шаровой ьпице 95 - 97%.На фиг. 1 показана технологическая схема сульфирования сополнмера Н 504 и гидрата 17249410 15 20 25 30 35 40 45 ции катионита раствором сульфата аммония;на фиг, 2 - технологическая схема нейтрализации отработаш;ых кислот и получения сульфата аммония.П р и мер. 6 кг дихлорэтана из меринка 1(фнг. 1) и 12 кг сополимера загружают в аппарат 2 для набухания сополимера, забалчивают люк и включают мотор. Скорость вращения аппарата 15 об/лик. Через 4 час набухший сополпмер ссыпают в сульфуратор 3,где заранее приготовлено 48 кг 96 - 985,-нойсерной кислоты. По окончании загрузки содержимое сульфуратора нагревают до 100"С ивыдерживают в течение 4 - 6 час. При этомчерез холодильник 4 из реакционной смеси отгоняется дихлорэтан, который собирается всборнике 5. Сульфированный продукт сливают на фильтр б и с помощью вакуума черезвакуум-приемник 7 делаю отраоотапнуюсерную кислоту.Раствор сульфата аммония (содержание(МН).804 25 - 30%) готовят в реакторе 8 ичерез мерник 9 сливают на катионит, Через20 - 30 мин раствор сульфата аммония (первую солевую промывку) собирают в сборник 10,Лналогичпую обработку катионита производят егце дважды, при этом в сборниках 11 и12 собирают вторую и третью солевые промывки,После промывки катионита растворамисульфата аммония на фильтр подают воду ипромывают продукт до нейтральной реакциипо мстилоранжу.Первые кислые промывные воды из сборника 13 используют для приготовления свежегораствора сульфата аммония, последующиеслабокислые промывные воды сливают настанцию нейтрализации промышленных стояков.Солевые промывки используют следующимобразом.Первую солевую промывку вместе с отработанной сернои кислотой отправляют дляпроизводства минеральных удобрений. Вторую и третью солевые промывки последовательно загружают для гидрата;цги следующей операции сульфокатионита, причем свежий раствор сульфата аммония используют только в качестве последней (третьей) промывки. Смесь отработанной серной кислоты и первой солевой промывки в количестве 2 - 2,5 т на 1 т сухого катионита с содержанием 60 - 707 О Н 80, 8 - 127 о аммопийных солей в пересчете на сульфат аммония и 0,01 - 0,17, дихлорэтана загружают в нейтрализатор 1 (фиг. 2) и нейтрализуют аммиаком до рН 7 - 8. Расход аммиака 0,4 - 0,6 т. Нейтрализованный раствор сливают в кристаллоприемник 2, а потом в центрифугу 3 для отделения кристаллов сульфата аммония. Из центрифуги кристаллы сульфата аммония поступают в турбинную сушилку 4, а из нее на склад готовой продукции. Маточный раствор с содертканием 40 О 1 О (МН) 80 после центрифуги загружают в выпарной аппарат б. После упаривания его охлаждают и вместе с нейтрализованным раствором загружают в кристаллоприемник 2, затем в центрифугу.Общий выход сульфата аммония составляет 1,5 - 2 т на 1 т сухого катионита. Предмет изобретения Способ получения сульфокатионитов путем сульфирования сополимера стирола и дивинилбензола серной кислотой или олеумом с последующей обработкой готового катионита водными растворами электролитов, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью получения сорбентов, обладающих хорошими сорбционными свойствами и повышенной механической прочностью, в качестве водного раствора электролита применяют водный раствор сульфата аммония.12494Составитель Е. М. ЛузянинаРедактор Л, А. Утехина Техред Т. П. КурилкоКорректор Л, Е. МарисичЗаказ 1957/2 Тираж 875 Формат бум. 60 Х 90/, Объем 0,3 нзд. л. Цена 5 коп. ЦНИИПИ Государственного комитета пс делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2