Способ получения электронообмепников

О П И С" гА Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 232499 Союз Советских Социалистических Республиквисимое ст авт. свидетельства М Кл. 39 Ь, 2 Заявлено 29.Х 1.1967 ( 1207872/2 с присоединением заявки ЪПриоритет ЧП С 081 С 08 п УДК 661,183.123.2Комитет по аелам изобретений и открытий11, Х 11,1968, Б ания описания летен при Совете МинистСССР.1969 Авторыизобретения угликова, А ашков и А ликов аявитель ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНООБМ В Известный способ получения электронообменников на основе координационно связанного гидразина состоит в обработке катионитов гидразином и солямц металлов, образующих с гцдразинохг комплексные соединения. Этот способ позволяет получать широкий ассортимент электронообменных полимеров с высокой редокс-емкостью, обеспечивающих полное удаление из воды растворенного кислорода при комнатной температуре. Получаемые таким путем электронообменники в статических условиях обладают окислительновосстановительной емкостью до 100 г 0/.г ц динамической редокс-емкостью по растворенному в воде кислороду до 6000 в 70 мг экв/г.Предлагаемый способ позволяет получать электронообменники на основе координационно связанного гидразина, емкость которых в статических условиях достигает 200 в 2 г Оз/л, а в .динамических - 12000 - 4000 лг экв/,г, Способ заключается в том, что на катионит предварительно наносят мелкодиспергированиые металлы с восстановительными свойствами, например медь, висмут, а затем обрабатывают гидразинохг и солями металлов, образующих с гцдразинохг комплексные соединения.В новых электронообменниках редокс-свойства металла-восстановителя, осажденного на ополимерный каркас, используются с обеспечением полного обескислороживания воды при комнатной температуре, поскольку те количества кислорода, которые не восстанавлц ваются металлом-восстановителем, полностьюудаляются, восстанавливаясь координационно связанным гцдразцнохг, В результате и координационно связанный гидразин и металлвосстановцтель в совокупности обеспечивагот 10 исключительно высокуго редокс-емкость обменника с полным обескцслороживанием воды до нулевой кочцентрации кислорода.Для синтеза электронообменников наиболее целесообразно применять пористые ка тиониты, поскольку в этом случае на катцонит осаждается значительно большее количе.ство металла-восстановителя, чем при исполь.зовании непористых катиоцитов. Электроно.обменнцки могут быть получены на основе 20 катцонитов, содержащих сульфо-, карбоксцльную и другие катцонообмснные группы.В качестве металлов-восстановителей можно брать медь, висмут и другие, причем использование меди является предпочтигельным.25 Получаемые по цзобрстеншо окислительновосстановительные полимеры являются обменниками многоразового действия, которые позволягот полностью удалять из воды растворенный кислород при комнатной темпера туре. Технология и аппаратурное оформлениеполу 1 снця Объен 5 иков этого типа Весьма п 1)0- сты, в связи с чеъ их можно цзготовл 51 ть как централизованно, так ц непосредственно у потребителя, Путем различных сочетаний катионитов, осажденных на нцх металловвосстаповцтелей ц металлов, образующих с гидразцном комплексные соединения, получают широкий ассортимент окцслительно-восстановительных полцмероц, выбор которых зависит от цх свойств ц конкретных условий цх применения.П р им е р 1. В фильтр загружают 10 объемов (об.) набухшего катионцта КУв водородной форме, Обработку катионита 5/О-ным раствором медного купороса осуществляют сверху вниз со скоростью 5 л 1/час до выравнивания концентраций СНЕГО. Смолу от медного купороса отмывают 50 об. обессоленной воды сверху вниз со скоростью 10 и/час, После этого через фильтр также пропускаот сверху вниз 25 об. 50/О-ного раствора гидросульфита натрия в 20/О-ном растворе МаОН со скоростью 5 м/час. Отмывку от избытка гидросульфита натрия 50 об. обессоленной воды проводят снова сверху вниз со скоростью 10 и/час. На этом заканчцваегся операция первой посадки меди ца катионит.Далее операции проводят в той же последовательности. Однако во всех четных циклах в отличие от нечетных щелочной раствор гидросульфита натрия подается це сверху вниз, а,снизу вверх с указанной скоростью. Через каждые три посадки после отмывки от избытка гидросульфита удаляют небольшое количество не сорбированной полимером мелкодисперсной металлической меди взрыхляющим током обессоленной воды, подаваемой снизу вверх в количестве 50 об,Всего на КУпроводят тридцать шесть посадок металлической меди. После окончания последнего цикла посадки и взрыхленця фильтр обрабатывают 50 об. 50-ного раствора серной кислоты, подаваемой сверху вниз со скоростью 5 м/час, Отмывают его от серной кислоты обессоленной водой сверху вниз со скоростью 5 л/час до нейтральной реакции. Латем через фильтр сверху вниз пропускают 10/О-ный раствор медного купороса со скоростью 5 м/час до выравнивания концентрации СНБО,. Смолу от избытка медного купороса отмывают 50 об, обессоленной воды сверху вниз со скоростью 10 л 1/час. После этого через фильтр сверху вниз пропускают 2% -ный раствор гидразина до выравнивания концентрации последнего со скоростью 2 л 1/час. При этом происходит образование комплексных соединений гидразина. Отмывку от избытка гидразина проводят 50 об. обессоленной воды, подаваемой сверху вниз со скоростью 10 и/час, после чего повторяют обработку смолы 100 -ным раствором медного купороса при скорости 5 м/час до выравнивания его концентрации. Отмывку от избытка медного купороса 50 об. обессоленной воды ведут сверху вниз со скоростью 10 м/час. После это 5 10 15 го г 30 35 40 45 50 55 60 65 го через фильтр сверху вниз пропускают 20/О-ный раствор п 1 дразица до выравнивания концентрации последнего со скоростью 2 л 1/час. Окончательно отмывают обменнцк 50 об. обессолецной и обескцслороженной воды, пропускаемой через фильтр сверху ьниз со скоростью 5 л/час,Полученный электронообменник имеет окцслцтельно-восстановительную емкость в статических условиях 237 г О,/л, а динамическую по растворенному в воде кислороду при 20 С - 13900 11 г экв/л.П р и м е р 2, В фильтр загружают 10 об. набухшего катионита КУв водородной форме. Катионит обрабатывают 5%-ным раствором едкого натра, подаваемого снизу вверх со скоростью 10 я/час до щелочной реакции фильтра. Отмывку от избытка едкого натра ведут обессоленной водой, подаваемой сверху вниз со скоростью 10 м/час, до достижения щелочи ости фильтрата по фен олфталеину 2,5 11 г экв/л. Посадку висмута на катионцт осуществляют следующим образом. Через фильтр снизу вверх пропускают 10%-ный раствор азотнокислого висмута в 200 -ном водном растворе глицерина со скоростью 10 м/час до проскока иона висмута в фильтрат. После этого со скоростью 10 м/час взрыхляют, смолу обессоленной водой снизу вверх со скоростью 10 5 и/час в течение 5 л(ин, а затем промывают той же водой сверху вниз с такой же скоростью. Расход воды на промывку 50 об. Затем через смолу снизу вверх со скоростью 10 лю/час подают 5%-ный раствор п(дросульфита натрия в 2%-ном растворе едкого натра. Отмывку 50 об. обессоленной воды ведутсверху вниз со скоростью 10 и/час, На этом за канчцвается операция первой посадки висмута на катионит. Далее вышеуказанные операции проводят в той же последовательности, что ц при первой посадке.Всего на КУпроводят шесть посадок, после чего фильтр обрабатывают 50 об. 30/,-ной серной кислоты, подаваемой сверху вниз со скоростью 5 м/час. Отмывку от серной кислоты обессоленной водой проводят сверху вниз со скоростью 5 м/час до нейтральной реакцциПолученный обменник дважды обрабатывают водными растворами медного купороса и гидразина с последующей отмывкой, как в примере 1. В результате электронообменник имеет окисл ительно-восстановительную емкость в статических условиях 72 г О./л, а динамическую по растворенному в воде кисло. роду при температуре 20 С - 6800 лг экв/л.Пример 3. В фильтр загружают 10 об. катионита КУ-12 п. Посадку меди на катионит осуществляют по примеру 1. Всего на КУ.12 п проводят двадцать пять посадок металлической меди, Обработку смолы 5%-ной серной кислотой и отмывку от серной кислоты, а таки(е двукратную обработку полученного электроно-обменника водными растворами медного купороса и гидразина с последующей232499 Составитель Г. РусскихТехред Л. Я. Левина Корректор Л. В, Наделяева Редактор Л, А. Ильина Заказ 422/4 Тираж 437 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 отмывкой ведут, как в примере 1. Полученный обменник имеет окислительно-восстановительную емкость в статических условиях 225 г О./л, а динамическую по растворенному в воде кислороду при 20 С в 134 ,нг экв/л. Предмет изобретенияСпособ получения электронообменников обработкой катионитов гидразином и солями металлов, образующих с гидразином комплексные соединения, от.пасаои 1 ийся тем, что,с целью увеличения окислительно-восстановительной способности, на катионит предварительно наносят мелкодиспергированные металлы, обладающие восстановительными свойствами, например медь, висмут.1 О