Способ получения катионного адсорбента

(19) (11) 0200 ИХ 51) С 08 6 12 НИЕ ИЗО ТЕ ТЕНТ- СОМ где 1, .В иили О-СОМНсвязайным сразуют пипери В вместеобразуют пипО. - "СН В - водород, этиО, К 4 и В 2 вместе сними атомом азотаидиновый цикл илис группировкой ) Мераэиновый цикл;СН- или -СН -СНили -СН, -СН,од или .-СН ОН М СН водо ритет по пу 9 по пп 1 0 по п.3. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(21) 2936512/05(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОННОГО АДСОРБЕНТА путем взаимодействияпродукта конденсации формальдегида смочевиной или меламином с соединением, содержащим амидные группировки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью получения адсорбентов с высокой поглотительной спбсобностью поотношению к красителям, в качествепродукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином используют продукт, не содержащийпервичных аминогрупп, и в качествесоединения, содержащего амидныегруппировки, - соединение общейформулы в равно 0 или 1.2, Способ по и, 1,о т л и ч а ющ и й с я тем,. что в качестве не содержащего первичных аминогрупп продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином использу) О ют М, М -диметилмочевину, М , М,Мтриметилолмеламин или М , М , М -гексаметилолмеламин,3. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что взаимодействие осуществляют в присутствии сульфаминовой кислоты в качестве катализато- М ра.Прио нктам: Ю 28.06. 7 и 2;" 04,02.8 Сл10 15 20 25 30 45 50 55 Изобретение относится к получению полимерных адсорбентов, применяемых для очистки сточных вод влакокрасочной, текстильной и другихотраслях промышленности, где используются красители,Известны полимерные катионныеадсорбенты, содержащие атомы азота в основной цепи, например, получаемые взаимодействием продуктовконденсации мочевины или меламина с Формальдегидом с акриламидомЦ,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения катионного адсорбента путем модификации продуктов конденсации мочевиныили меламина с формальдегидом полиамидами, содержащими свободныеаминогруппы21.Целью изобретения является получение адсорбентов с высокой поглотительной способностью по отношению к красителям,Эта цель достигается тем, цтосогласно способу получения катионного адсорбента путем взаимодействия продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином с соединением, содержащим амидные группировки, в качестве продукта:конденсации Формальдегида смоче виной или мел амином и с пол ьз уютпродукт, не содержащий пер ви чныхаминогрупп, и в качестве соединения, содержащего амидные группировки, - соединение общей форму"лы где Й 4, К и Р - водород, зтил или(1-СОЙН, К 4 и К Вместе со связанным с ниии атомом азота образуют пиперидиновый цикл или Й и Квместе с группировкой ) -й-О-Мобразуют пиперазиновый цикл;О - -СН СН - или -СН-СН -СНЯ 4 -СН- или -СН -СЙ ;Х-Н или -СН ОНРщ равно 0 или 1,Предпочтительно, в качестве несодержащего первичных аминогрупппродукта конденсации фор мал ьде гида с мочевиной или меламином ис/пол ьзуют й, й -ди метил моче вину,11й, й, й -триметилмеламин или1й, й, й -гексаметилолмеламин,Предпочтительным является осуществление взаимодействия в присутствии сульфаминовой кислоты в качестве катализатора,Взаимодействие осуществляют внейтральной или кислотной среде, например, при значениях рН 2- и при20-200 С, предпочтительно при 50180 С, и в особенности 60-120 С.Полученный продукт взаимодействия содержит по крайней мере1 вес.З, предпочтительно 2-6 вес.ь,.азота, обладающего основными свойствами. Общее содержание азота,которое включает такой амидный азот,как правило, составляет по меньшеймере 10 вес,Ф, предпочтительно 1530 вес.,Адсорбент может быть применен дляудаления веществ анионного типа изводных растворов, в частности изсточных вод, причем производительность адсорбента значительно вышепроизводительности , достигаемойпри применении традиционных адсорбентов. По сравнению с известнымисредствами, например активированным углем, а также адсорбентами,полученными по известному способу, предлагаемый адсорбент отличается высокой поглотительной способностьюпо отношению к растворенным илидиспергированным в воде веществом,обладающим анионным характером,В частности из сточных вод судовлетворительными результатамимогут извлекаться анионные красители, поверхностно-активные вещества, дубильные вещества, отбеливатели, вспомогательные вещества,применяемые в .красильном деле и втекстильной промышленности, а также смеси указанных веществ, Могут подвергаться оцистке сточныеводы, которые содержит смеси анионных красителей с вспомогательными веществами анионного типа,Среди красителей, которые могутудаляться из сточных вод, могутуказываться как растворимые в воде,так и диспергированные в воде анионные красители или оптические отбеливатели, Преимущественным образомпредлагаемый способ пригоденляудаления растворимых в воде анионных красителей или оптических отбеливателей.Адсорбенты пригодны не толькодля обесцвецивания отработанныхТаблица 1 Аминопластовы продукт форко денсации, г Пример 2 И,й -Диметилолмочевина 7,2 По примеру 1 8 18 3 По примеру 1 8,6 22 Амид 2-йМ -диэтиламинопропиойвой кислоты 28- 4,8 23 3 102 растворов, образующихся в красильном деле, текстильной бумажной иликожевенной промышленностях, но и в том случае, когда необходимо удалить остатки анионных оптических отбели. -вателей из промывных и отбеливающих растворов.Другое преимущество. нового катионного адсорбента заключается в том, что по крайней мере частично вместе с красителями из .водной отработанной ванны происходит элиминирование неионных и анионных поверхностно-активных веществ и вспомогательных средств, применяемыхв текстильной промышленности и красильном деле, а также фосфатов,Катионный адсорбент также может оказать помощь в том случае, когда речь идет об удалении анионных синтетических дубильных веществ, в особенности таких дубильных ве.ществ которые содержат в молекуле одну или несколько сульфогрупп.В результате подходящего выбора адсорбирующего. агента изсточных вод может "удаляться до 1004растворенных примесей. При этомэффективность очистки сточных вод может достигать 50 г остаточныхвеществ, т,е, красителей, оптических отбеливателей, вспомогательных веществ, моющих средств, дубильйых веществ на 100 г адсорбента. Преимущественнымобразом обесцвечиванию подвергают отработанные растворы, концентрация красителяв которых составляет 007 - 1 г/л, Втех случаях, в которых не удается достигнуть полного обесцвечивания или удаления остаточных веществ в ,результате однократной обработки 0005 4отработанного раствора новым адсор.бентом, рекомендуется повторятьпроцесс очистки.После адсорбции примесей адсорбирующий агент легко может бытьотделен от очищенной сточной воды.Адсорбент характеризуется высокимсодержанием твердых веществ и,по этой причине, без процесса сушки может быть подвергнут сжиганию,Адсорбент также может быть подвергнут регенерации в результате обработки, например, разбавленным вод-.ным раствором гидроокиси натрия.В приводимых примерах процентыво всех .случаях представляют собой весовые проценты.П р и м е р 1. 8 о г 404-ноговодного раствора соединения формуЛ 5)г г Сг -ОИ гИ смешивают с 4,8 г й,й-диметилолмочевины, после чего посредствомприбавления концентрированной соляной кислоты рН смеси доводят дозначения 3. Затем подкисленную смесьпри интенсивном перемешивании нагре"овают до 150 С и выдерживают приуказанной температуре в течение3015 мин, при этом вода удаляется, а реакционная масса становится твердой.После проведения реакции конденса-ции в течение последующих 15 ч. получают 8 г продукта конденсации с содержанием азота 2244,П р и м е р ы 2-9, Способ осуществляют по методике, описанной впримере 1, за исключением того,что вместо укаэанных в примере 140реакционных компонентов применяютвещества, указанные в табл.1,-"- 4,8М, М, М-Триметилолмеламин 4,3 По примеру 1 8,6 25,3 Адсор.:бент,45 полу" ф ченный по при меруП р и м е р 10, 8,6 г 40-ного водного раствора соединения по приме ру 1 смешивают с 3,4 г формальдегида (35,Д ) и 2,4 г мочевины, после чего рН смеси доводят до ,значения 3 посредством прибавления концентрированной соляной кислоты. После этого подкисленную реакционную смесь при энергичном перемешивании нагревают до 150 С и выдерживают при указанной температуре в течение 15 мин, При этом происходит уда ление воды и реакционная масса становится твердой, После проведения реакции конденсации в течение пос" ледующих 15 ч получают продукт конденсации с содержанием азота 17,24. П р и м е р 11. 537,5 г 403-ного водного раствора соединения по примеру 1 доводят до рН 4,"О, подкисленный раствор смешивают с 330 г М М -диметилолмочевины и: массу пере. мешивают, в результате чего образуется молочнообразная смесь, При перемет шивании эту смесь нагревают до 60 С и смешивают с 23 г 15(-ной сульфаминовой кислоты причем температ;(ра1в течение 8 мин повышается до 68 С и реакционная масса становится твеодой Затем реакционную массу нагревают до кипения 1,98 С), при перемешивании. После проведения реакции конденсации в течение последующего 1 ч получают отличающийся высокой вязкостью неочищенный продукт конденсации, который переносят на лист жести для сушки.оПосле удаления воды при 90 С и сушки остатка при 110 С в течение 12 ч с последующей очисткой посредством промывки водой получают 390 г чистого продукта .с содержанием азота 25,8. Сухой порошкообразный продукт наударной мельнице перемалывают до20 получения частиц размером менее 100 О,Получение адсорбента используютдля адсорбции красителя.Для этого в снабженный мешалкойреактор помещают 5 л окрашенного25 в красный цвет и доведенного до значения рН 3 или 7 отработанногораствора, в котором в раст воренной форме находилось 100 мг/лазокрасителя.Окрашенный раствор нагреваютдо 50 С и каждый раз смешивают с0,5 г находящихся в порошкообразной форме анионообменников, полученных в соответствии с примерами351-10. В каждом опыте после проведения адсорбции в течение 60 мин отбирают пробы, которые фильтруют через складчатый фильтр, после чего в процентах определяют степень40 обесцвечивания фильтратов, значениякоторой приведены в табл.2,Т а б л и ц а 2 Обесцвечивание,оВремяадсорбции, мин