Способ получения анионита

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ АТ 0 СКО СВКДтЕП, (46) ЗО,И.84. Бюл. Оф 44 (72) В.А. Вакуленко, И.М. Старкова, Е.П. Кузнецова и Н.Г. Бородина (53) 661.183.128.3(088,8) .(56) 1 Авторское свидетельство ССС В 20456, кл, С 08 3 5/20, 1966.2, Авторское свидетельство СССР В 667562, кл. С 08 6 14/06, 1976.3. Авторское свидетельство СССР В 114845, кл, С 08 С 14/06, 1952 (прототип)(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТА путем поликонденсации фенола алифатического амина и формальдегида в две стадии, о. т. л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения 801126576 ЗШ 1 С 08 С 14/06 С 08 Л.5/20 сорбционных свойств анионита по от.ношению к органическим окрашенным .соединениям и упрощения технологии процесса, на первой стадии осуществ ляют конденсацию фенола с формальдегидом в присутствии едкого натра при их молярном соотношении 1:(2,0- 2,3):(0,04-0,06) соответственно в среде органического растворителя - этиленгликоля или диэтиленгликоля, взятого в количестве 40-80 мас.Ж в расчете на массу реагентов, при 92-95 С и рН среды 7-8 в течениео 50-80 мин, а на второй стадии вводят алифатический амин, содержащий в своей структуре первичные аминогрупе пы, в количестве, соответствующем 1,4-1,5 моль аминогрупп,на.1 моль фенола,1 11265Изобретение относится к получе нию ионитов,-предназначенных для сорбции окрашенных примесей в производстве аминокислот и антибиотиков, при получении продуктов гидролитического разложения древесины, а также для сорбции гумусовых веществ из природных вод, и может быть использовано на предприятиях, микробиологического синтеза аминокИслот и антибиотиков, предприяти,ях по производству гидролизатов.Известен способ получения анионита ИАр на основе ароматического амина и формальдегида в солянокис.лой среде 1 .Ионит обладает хорошей сорбционной способностью к красящим веществам как естественного, так и искус- ственного происхождения, но отличается недостаточной механической прочностью.Конденсацией фенола, уротропина, формалина в сернокислой среде полу. чают ионит ИА12 .Ионит обладает хорошей избирательной сорбцией гуминовых. веществ иэ природных вод, но использование в качестве катализатора при его синтезе значительных количеств серной30 кислоты приводит к преждевременному износу технологического,оборудования.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения ионита АНполи- З 5 конденсаций полиэтиленамина с фенолом и формальдегидом. Конденсацию проводят в 2 стадии: на первой ста. дии первоначально нейтрализуют. ами- ны 1,22 моль соляной кислоты, при 40 охлаждении добавляют фенол, формальдегид и при 55-60 С массу вццержи 0ваюь 2 ч. На второй стадии добавляют еще 0,24 моль соляной кислотыо и выдерживают массу при 70 С 5 ч. 45 . Отверждение массы до техмера ведут при 70 С; а сушку - при 100 С в те-0 О чение 24 ч 3.Способ получения отличается простотой технологического процесса, 50 но полученный ионит имеет низкие .сорбционные характеристики по окрашенным высокомолекулярньи веществам. Кроме того, использование в качестве катализатора больших коли-. 55 честв соляной кислоты ведет к образованию кислых стоков на стадии отмывки; ионита и получения товарной формы. 76Цель изобретения - увеличение сорбционных свойств анионита по отношению к органическим окрашенным соединениям и упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается тем,. что согласно. способу получения, анионита путем поликонденсации фенола алифатического амина и формальдегида в две стадии, на первой стадии осуществляют конденсацию фенола с формальдегидом в присутствииедкого натра при их молярном соотношении 1:(2-2,3)0,04-0,06) соответственно в среде органического растворителя - этиленгликоля или диэтиленгликоля, взятого в количестве 40-80 мас,% в расчете на массу реагентов, при 92-95 С и рН среды 7-8 в течение 50-80 мин, а на второй стадии вводят алифатический амин, содержащий в своей структуре первичные аминогруппы, в количестве соответствующем 1,4-1,5 моль аминогрупп на 1 моль фенолаКоличество амина рассчитывается по .азоту титруемому-активному и берется в количестве 1,40-1.50 г-атом азота на 1 моль фенола. Введение большего количества амина мешает отверждению смолы. Особое значение имеет время прилива амина в конден-. сационной массе. Одновременное сме- шение всех компонентов приводит к вскипанию и расслоению массы вследствие реакции свободного фенола с аминами., 2-часовая выдержка кондеясационной массы приводит к сшивкеобразовавшихся фенолоспиртов .и отслоению воды. За оптимальное время выбрана приблизительно 1-часовая выдержка конденсацнонной массы, при этом в ней отсутствует свободный фенол, а содержание формальдеги. да 2,0-5,8%. Количество парообраэователя составляет 40-80% к общей конденсационной массе. Введение в реакционную массу порообразователя в количестве 40% приводит к получению нонита с невысокой пористостью, а увеличение выше 80% - к ухудшению механических свойств сорбента.Проведение реакции в нейтральной среде исключает кислые отходы производства и позволяет снизить коррозию технологического оборудования.Использование в качестве порообраэователя полярных растворителейос т. кип. выше 100 С (втиленгликоль,"Сор бционная емкость Пористость 1,Статическаяобмен. емк.по 0,1 раствору НС 1 рН первой промывной. Ионит по гумусовым вепо пигментам трипт,офана,Х воды ществам,мг/мп(0,6-1,0 мл/мг), имеющую основноезначение при сорбции гуминовых кислот из природньгх вод. Использование5в качестве алифатических алкиламинов, содержащих в своей структурепервичные аминогруппы, таких какполиэтиленполиамины, моноэтаноламин,диэтилентриамин, позволяет получитьсионит с высокими сорбционными свойствами по окрашенным примесям в аминокислотах.. Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение макропористого ионита с высокими сорбционными свойствами до высокомолекулярным окрашенным веществам по простой технологии с минимальным коли.чеством отходов.П р и м е р 1. В реактор, снаб, женный обратным холодильником и:устройствами для перемешивания,замера температуры и охлаждения,загружают 94 г ( 1 моль) фенола,162. г (2,0 моль) 373-ного раствораформальдегида, 169 г .(40,0 Ж) этиленгликоля и 66,6 г (0,05 моль)ЗЖ-ного раствора едкого, натра. Принепрерывном.перемешивании поднимают температуру до 92 + 5 С, выдероживают при этой температуреч,охлаздают конденсационную массудо 80 + 5 С и приливают 100 г полиоэтилекполиаминов (1,43 г-атом азота активного). Выдерживают приЗ 192 + 5 С 1,5 ч и ставят на отвержде-.ание в. сушильный шкаф, нагретый до 76., 4110 С, Сушку ведут при 110 аС в течение 20 ч. Высушенную смолу подвергают дроблению и рассеву.П р и м е р 2Последовательность операций та же, что и в примере 1, но количество 373-ного раст. вора формальдегнда 186 г (2,3 моль), ЗХ-ного раствора едкого натра 53,3 (0,04 моль), полиэтиленполиаминов 107 .г (1,50 г-атом азота активного), этиленгликоля 357 г (807), а время выдержки конденсационной массы в реакторе 2,5 чП р.и м е р 3. Последовательность операций та же., что и в примере 1, но количество 377-ного раствора формальдегида 174 г (2,15 моль) 37.-ного раетвора едкого натра 80 г (0,06 моль), полиэтиленполиаминов 98,0 г (1,4 г-атом азота активного) этиленгликоля 261 г (607), а время выдержки массы в реакторе 2,0 ч.П р и м е.р 4. Последовательность операций та же, что и в примере 1, но вместо полиэтиленполиаминов используют. моноэтаноламин в количестве 87,3 г (1.,43 моль).П р и м е р 5. Последовательность операций та же, что и в примере 1, но вместо этиленгликоля используют диэтиленгликоль в количестве 169 г (403).Свойства полученных образцов в сравнении с известными ионитами приведены в табл. 1.Физико-химические свойства сорбента находятся на уровне известных ионитов или лучше (см. табл, 2).Таблица 11126576 Продолжение табл.1 Сор бционная емкость Пористость Йонит 65 0,8,0,5 6,8 7,0 70 0,4 0,7 7,0 7,0. 0,4 0,5 7,0 7,0 Таблица 2 Сорбент Показатели качества Предлагаемый по. примерам 3 1 2 Емкость по органическимвеществам, мг/мл 0,75 0,65 0,653 5 3 0 3 4 0,65. 0,35 7,0 2,8 0,3-2 0,3-2 0,3-2 0,3-1,60,3-2 Окисляемость фильтратапосле контакта с,кислотой,.мг кислорода/г 1,0 1,5 1,5 1,5 Осмотическая стабильность, % 90 95 95 95 " 95 Пористость, см /гЭ 0,2 0,2 0,3 0,2 Нет Составитель В. ИкртычанРедактор Т. Колб Техред Т.фанта Корректор А;. Тяско Заказ 8635/19 . Тираж 468 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035; Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Удельный объем, мл/гРазмер частиц, мм рН пер- вой промывной воды Статическаяобмен, емк.по 0,1 раствору НСТ по пигмеи там триптофана,