Способ получения сорбентов

l,сТЗОБР ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии и Институт высокомолекулярных соединений АН СССР (72) Б.Н.Ласкорин, Л.И.Водолазов, Н,Г.Жукова, Н,П.Тупин, Е,Н.Ким, И.А.Бускина, Г.В.Самсонов, Л.К,шатаева, Г,П,Алексюк, Г.А,Тищенко и Т,Е.Суханова(56) очес РТепп 1 Коча Т.В., Н 9 Ь реИогвепсе вевЬгапе сЬоватодгарЬу - а поче вейоб оФ рготеи зогЬбоп, ТЧРАС Роувег, Яувр. Ргерг пса, 1989, 203-204.Патент СССР М 795493, кл. С 08 Л 5/22, 1977. Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно к технологии получения полимерных сорбирующих материалов в пленочной форме, обладающих высокой пористостью и скоростью сорбции широкого класса веществ, Предлагаемая область использования сорбентов - очистка стоков различных производств с целью решения экологических проблем.Целью изобретения является получение гетерогенных полимерных сорбентов, обладающих повышенной сорбционной емкостью, селективностью и эффективностью для извлечения широкого класса веществ, в том числе органических цвиттерионов и белков, из газовой и жидких сред, промышленных Стоков различных производств,Эта цель достигается тем, что сорбент получается путем нанесения на подложку композиции, содержащей полимерный сорбент в растворе полимера-связующего, с последующим формованием на подложке при(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ (57) Использование: синтез фолиасорбентов для очистки стоков различных производств Сущность изобретения; нанесение на подложку суспензии микродисперсного органического сорбента в диметилформамидном растворе полиакрилонитрила. Последующее формование пленки при обработке водным раствором этиленгликоля. 1 ил. обработке коа гуля нтом (раствором-осадителем),Использование полиакрилонитрила совместно с сорбентами в виде дисперсной добавки (высокоэффективными полимерными ионитами и пористыми неионогенными полимерными поглотителями) позволяет расширить ассортимент высокоэффективных поглотителей специального назначения и вследствие улучшения скорости массообменных процессов повысить эффективность концентрирования извлекаемых компонентов из газовых и жидких сред с целью очистки сточных вод и газовых выбросов от токсичных загрязнений.В качестве сорбента можно использовать фракции мелких классов крупности ионитов, разрушенные и отработанные полимерные поглотители и их карбонизаты.Сорбенты, полученные предлагаемым способом, обладают высокой эластичностью и достаточной механической прочностью, что обеспечивает широкие возможно- однородной суспенэии, которую выдержисти конструкторских решений при создании вают в вакууме до прекращения выделения массообменных устройств, пузырьков воздуха из адсорбента. ПолученПредлагаемый способ получения сор-,ный состав используют для отливки по пробентов иих свойства демонстрируются сле цедуре, описанной в примере 1. Удельная дующими примерами, поверхность пленки толщиной 0,9 мм со 2П р и м е р 1. 100 г полиакрилонитрила ставляет 405 м /г. Указанную пленку ис(ПАН) волоконного растворяют в 1 л диме- пользовали в качестве адсорбента для тилформамида (Д и(ДМФ) при комнатной тем- очистки сточных вод от хлорфенолов. Емпературе и при перемеперемешивании. К раствору "0 кость. данной пленки по 2,4-дихлорфенолуПАН добавляют 100 г мелкодисперсного при сорбции в статических условиях из рас( ицменьше 200 меш) неионоген- твора, в котором содержалось 1,05 г/л 2,4- (размер частиц меньшного пористого адсорбента "Поролас Т" дихлорфенола,1,79 г/лхлорфеноксиуксусной (удельная поверхность 760 м /г) малыми кислоты, 8,3 г/л НО, 85,4 г/л МаС 1, при соотпорциями при интенсири интенсивном перемешива ношенииобъемов пленки и раствора равномнии до получения однородной суспензии. 1;1000, и времени контакта 24 ч в расчете на Полученный композит вь 1 держивают в ваку г воздушно-сухой пленки составила 420 мг.уме в течение 2-х часов при периодическом П р и м е р 3, По процедуре, описанной встряхивании с целью д ге ью дегаэации. Затем в примере 1, получили пленку из состава, вкомпоэит наносят на стеклянную подложку 20 котором в качестве адсорбирующей добавс помощью фильеры с задаф ер 1 с заданной шириной ки использовали измельченный высокоосщели и скоростью перемешивания и поме- . новныйанионитмаркиАМ(ОСТ 95,291-86)в щают в осадительную ванну с 30 -ным вод- хлор-форме при соотношении объемов ным раствором этиленгликоля. Формование пленки и раствора равном 1:1000, и времени сорбента происходит в ва нб одит в ванне в течение 1 ч, 25 контакта 24 ч. Сорбционная емкость сорбенСорбент на подложке промывают 5-крат- та по урану в расчете на воздушно-сухуюоличеством дистиллированной водыи пленку составила 35 м/г. Следует отметить,отделив от подложки обрабатывают порци- что кинетические характеристики пр ронно ацетоном и затем осушенным иэопро- ции на полученной пленке вь 1 ше, чем у неиэпанолом, Остатки растворителя из сорбента, 30 мельченного гранульного адсорбента, помещенного между слоями фильтроваль- использованного в качестве добавки, ного материала и металлических сеток, уда- П р и м е р 4. Использование гетероген ляют в токе осушенного азота при 50 - 60 С ных сорбентов иллюстрируется следующимв течение 6 часов, Величина удельной по- примером. Сорбент с микродисперсией каверхности сорбента, определенная мето тионита СГМ (55 о ) толщиной 0,027 см в дом БЭТ, равна 370 м /г, толщина пленки - виде полотна 14 см х 94 см с влажностью78/о уложен в рулонное устройство извест 0,8 мм.б ас ь использования; ного типа с использованием капроновойПредлагаемая о ластьиз сорбента штамповали диски диаметром сетки в виде прокладки. Площадь сечения 2 см и использовали их в качестве поглоти каналов рулона 7,5 м, диаметр рулона 32 мм.телей трихлорэтилена при контроле эагрязне- Через рулон пропущено 1 л молочной ний воздуха производственных помещений, сыворотки при рН 4,6 с содержанием белка Содержание трихлорэтилена в атмосфере и 4,1 мг/мл со скоростью 50 мл/ч, подача сыего концентрацию в сорбенте контролиро- воротки осуществлялась снизу вверх при вали методом газовой хровой хроматографии, Со вертикальной установке рулона, Затем сыдержание трехлорэтилрэтилена в дисках воротка вытеснялась иэ рулона дистиллироованных в атмосфере ванной водой и в рулон подавался раствор сорбента, экспонированныата 0,2 М и. и Н 12,0 сопроизводственных помещений, оказалось тринатрий фосфата, при ропределения за- скоростью 200 мл/ч. На выходе из рулонагряэненности атмосферы трехлорэтиленом 50 (патрона) собирали фракции по 20 мл, в кона уровне 5 мг/м воздуха приу " / а (при ПДК по хло- торых измеряли рН, оптическую плотность рэтилену в промзоне 1 мг м). и содержание белка, При достижении рН наП р и м е р 2, 40 г ПАН-волоконного выходе 6,4 и даже до рН 9,2 вышел белкорастворителя в мл500 мл ДМФ при комнатной вый пик, со средней концентрацией белка температуре при перемешивании.емешивании. Получен 11 мг/мл в 200 мл (обменная емкость сорный раствор полимера при авли ибавляют малыми бента равна при этом 617 мг/мл), ОбменнаяСГМ и и- порциями к г измельч60 мельченного и просеян- емкость гранульного аналога С - приного через сито меш н и200 мешнеионогенногоадсор- мерно в 5 раз меньше (112 мг/смэ).есо б ибента "Поролас с удельнТ" удельной поверхностью В данном примере пленочное сор ци м /г при перемешиван и2шивании до получения онное устройство одноактно задерживает53 О белков молочной сыворотки, но. при организации процесса на цепочке пленочных модулей, возможно более полное поглощение белка из сыворотки,Преимуществами использования сорбентов в массообменных устройствах являются высокая скорость массообмена; возможность пропускать эмульсии и растворы с дисперсией белковых частиц без снижения скорости подачи,П р и м е р 5, Селективность свойств сорбентов показана в следующем эксперименте. Сорбенты с микродисперсией карбоксильного катионита СГМ (50), толщиной 0,03 см и микродисперсией фосфорсодержащего катионита ВСФХ (50), толщиной 0,033 см и диаметром диска 6,5 см помещали в 5 мл творожной и подсырной сыворотки, содержащей 0,02 азида натрия для предотвращения бактериального роста. После сорбции и промывки фолиасорбентов водой, проводили десорбцию в статических условиях в течение суток. Элюат концентрировали и проводили .гельхроматографический анализ.Гельхроматограммы, представленные на чертеже, показывают, что сорбент СГМ поглощают с наибольшей емкостью Ь-лактоглобулина и в меньшей степени а-лактальбумин, а сорбент ВСФХ - наоборот,Таким образом, вводя в сорбирующие 5 пленки определенный тип функциональныхгрупп, можно обеспечить достаточно высокую селективность сорбции по отношению к отдельным белковым компонентам молочной сыворотки.10Формула изобретения Способ получения сорбентов путем нанесения на подложку композиции, содержащей полимерный сорбент и растворитель, с 15 последующим формованием пленки на подложке при обработке коагулянтом, о т л и ч аю щ и й с. я тем, что, с целью повышения сорбционной емкости, селективности и эффективности сорбентов в процессах пере работки, очистки и контроля стоков игазовых выбросов различных производств, в качестве исходной композиции используют суспензию микродисперсных. органических сорбентов в диметилформа- ,25 мидном растворе пол иа к рил он итрил а и вкачестве коагулянта используют водный раствор этиленгликоля.