Способ получения анионитов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик 9 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Дополнительное к авт. сыи г Кл. 08 Г 8/32 01 Л 1/22 ДК 661,183,23.3 (088,8)3112/23-05 2) Заявлено 1 4, 1 1,77 (2 ) 2присоединением заявки,%23) ПриоритетОпубликовано 30.04.80Дата опубликования опис Го еенный квинтетСССР о делам нзобретен н отнрытнй Бюллетень Ж 16аиия 30,04,80 А, Н, Болотов, Н, Г, Жукова, Ю, И, Кузовов, А, И, Зорина,Ю, В, Трофимов, Н, П, Величко, Б, Н, Ласкорин, Н. Ю. Гастеваи А, В, Мачинский 72) Авторы изобретени(7) Заявител 54) СПОС УЧЕНИЯ АНИОНИТО Изобретение относи чески активных высок динений, в частности нитов, таких как АМп применяются для извл ся к синтезу хи молекулярных со спенэионных ан АМБ, которь с дя благородн ов из растворо редких и других метал ульп,з вест способы получения суспе итов, по которым реакции а орметил ирова нных с ополи м вляют в жидкой фазе. При уюший агент либо вовсе н 1), либо растворяют в ка жидком низкомолекулярцом зиннь ио ми и овани в осуше разбавл 15 вия со вает и лимер изводи предлагаемому якоторому хлорме(ХМС) обрабатьдиметцла миномм раствором ЛМАатки амина из что ограни йствуюших Наиболее близким к яется способ, согласнотельность де е того, глубитилированного ки возможно тил ированный сополимер вают жидким 100",-ным (ПМА) или 20-40 -ны овок; кром на аминир сополиме ия ранул хлорме же теоретиче го уровня,орбента (е отража я на войс в метаноле, а затем ос астворителе, например, воде 21Однако данные способы получениянионитов характеризуются большой пролжительностью процесса вэаимодейс кости и механической прочности); удаление остатков амицирующего агента извлажных гранул сорбецта требует приме -нения различных промывных растворов,утилизация и обезвреживание которых сопряжено с дополнительными техцологическими трудностями и расходами, Воэ -никаюшая при этом проблема захоронения или сжигания химических стоков отрицательно отражается на экологическойсреде; влажные, набухшие в воде анионитьполучаемые по этим способам, при минусовой температуре замерзают и теряютмеханическую прочность, поэтому их хранение и транспортировка связаши с расходами на утепление помещений и транспортных средств, либо требуют специальной технологии упаковки,7 30699 згрянул сгтрбецта улаляют цоцш.тчи про.тттцкачтт в течение 20-24 ч, При эточосунтествляются следующие промывки:1-водно-ачиттттая 6-8 ч, Д-воццая 2 ч,Ш-солянокислая 6-8 ч, 1 У - вопцая 6 чЫБлажный анионит (40-504 влаги) упаковьтвают в полттэтттленодьте мешки, хранение и транспортировка которых в зимних условиях требует подкержания плюсовых температур, Мехатшческая прочность известного анионита 90-95;полная обменная емкость., (ПОЕ)3,0-3,3 мм-акв/г; емкость по золоту неболее 17 мг/г, 15Указанный способ характеризуетсявсеми вышеперечисленными нецостаткамиКроме того, амицирование пористого ХМСв жидкой метанольной фазе ДМА сопряжено с образованием значительных количеств высокоосновных аммониевьтхгрупп, что неблагоприятно отражаетсяпри селективной сорбции золота иэ сложетых цианистых сред,Цель изобретения - улучшение качества сорбента и усовершенствование техно -логии процесса аминирования,Поставленная цель постигается путемосуцтествлеттия процесса амицирования по-.ристых хл орметилированных сополимеровв газовой фазе с послецующей отдувкойамина,Через слой сухого или влажного пористого ХМС пропускают поток газообразного амина по получения необходимой З 5глубины замещения, Используют такуюконцентрацию амина в газовом потоке,которая обеспечивает плавное протекание процесса, Температура процесса газового аминирования может регулировать 1 Ося концентрацией амина в газовой смесии скоростью его полачи в зону реакции,Концентрацию амина в газовом потоке регулируют с помощью газа-разбавителя,например, азота или изменением интенсивности испарения жидкого амина,Время аминирования ХМС в газовом потоке зависит от випа используемого амина, колеблется от 0,5 цо 5 ч и всег- Я да при прочих равных условиях значительно меньше времени аминирования ХМС в жицкой фазе, Так,при аминировании пористого ХМС водным 40%-ным раствором Пиметиламина максимальное замещение достигается в зависимости от температурыо(20-40 С) через 6-12 ч, а при газовомаминировантти через 0,7-2 ч,4После окончания газов и т яттттттргвация ттеттроредгироттацтттий ачттц цэ гранулсорбецта удаляют ттакуумироцаттием с одноцреченцым попогреьом зоны реакции втечецие 1-6 ч (в зависимости от температуры пощтрева и глубины ьакуумирования). Газообразный амин при етом пропускают через следуютцие поРции свежегоХМС или улавливают в существующих навакуумной линии аппаратах известными способа чи,Получаемый в результате газовогоаминирования анионит находится в сухом,беэвоцном состоянии,ИК-спектры образцов анионитов АМБи АМп, полученных четопом газового ами -пирования, ицецтичны со спектром образцов полученных известными способами,Условия аминирования и свойства анновнитов представлены в таблице,П р и м е р 1. 60 г сухого пористого ХМС с содержанием 17,5% С 3 помещают в стеклянную колонку с пористым дном ( т,.т =30 мм, 1 =300 мм),С низу ц к ол онку лопают а м ини рующуюсмесь, состоящую из паров триметиламина (ТМА) и азота, в таком количестве, .чтобы обеспечивалось перемешивание гранул (" кипящий слой") и температурареакционной массы нахоцилась в преоцепах 40-50 С,Необхоцимую концентрацию ТМА в газовом потоке создают испарением жипкогоамина иэ цилиндра, сообщающегося с потоком азота, ХМС обрабатывают газовым потоком в течение 2-ч после чегоТМА иэ потока исклточают, а системувакуумируют при 400 мм рт,ст, в течение 2 ч, Сухой готовый анионит имеетслепуюшую характеристику: выход -65 г;ПОЕ по С 3-иону 3,30 мг-экв/г; механическая прочность 99,8,П р и м е р 2, 50 г влажного порисгого ХМС с содержанием 18,04 СЯ помешают в стеклянную колонку как в примере 1 и аминируют газовым потоком,содержащим пары (ЙМА в азоте, прио50-60 С, Через 2 ч т".тМА из газовогопотока исключают, систему вакуумируюта уменьшенный поток азота пыогреваютоцо 40 С, Через 3 ч выгружают готовыйсухой анионит АМБ, ПОЕ по С 2-иону3,4 мг-экв/г, при атом емкость по низкоосновным группам составляет 3,2 мг-вкв/гпо высокоосновным 0,2механи 1 и тъквг 2ческая прочность 99,7 ч,Таким образом, ттреллагаемый метоцгазового аминирования позволяет значи7306 тельно сократить время, необходимое на приготовление одной партии сорбента, макси мал ьно а втоматизировать процесс, и, тем самым, расширить возможности существуюцих установок, 5При осуществлении синтеза анионита АМ - 2 Б по предлагаемому способу исклю-. чается из условий аминирования возможность протекания побочной реакции образования четвертичных аммониевых ос нований (сшивки макромолекулярных цепей в процессе аминирования), что позволяет заранее планировать и строго контролировать соотношение низкоосновных и высокоосновных групп в сорбенте, Это обстоятельство благоприятно отражается на селективности и емкости анионита АМБ Известный способ400 гЛт(СН,)РИв метаноле 18 3 25 12 20 Предлагаемый способ (СН,)РИ газ 183 40 50 2 4 Источники информации,45принятые во внимание при экспертизе 2, Патент США % 2900352,50 кл. 260-2,1, опублик, 1959,ЦНИИПИЗаказ 1451/8 Тираж 549 Подписное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул Проектная, 4 Формула изобретения Способ получения анионитов путем аминирования пористых хлорметилированных сополимеров с последующим удалением непрореагировавшего амина из гранул сорбента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества анионитов, усовершенствования технологии процесса аминирования, аминирование осуществляют парами амина с последующей отдувкой амина,9963при сорбции золота (см, табл,), Крометого, газообразное аминирование позволяет получать большую глубину замещения (ПОЕ) и более высокую механическуюпрочность, Последняя связана с исключением из реакции аминирования жидкостнодиффузионных процессов,Исключение из технологии синтеза анионитов." мокрых" операций значительно упрощает проблему утилизации и захоронения химзагрязненных стоков,В результате осуществления предлагаемого способа, получается сухой, механически прочный сорбент, способный выдерживать минусовые температуры (доо-60 С) нри хранении и транспортировке,3,18 92,1 2,33 0,109 3,42 99,6 2,33 0,121 1, Патент США М .2642417,кл. 260-2.1, опублик. 1953. 3, Авторское свидетельство СССР