Способ выделения фенолов из водных растворов

ветен Союз Советских Социалистических Республикиск БРЕТ тельный к патенту(23) Приоритет 5.08,С 37/22 Госу рственный комитеСССРлам изобретенийн открытий 33) США 947 Опубл Дата о ковано 15.12.79. Б 1 олле 1 убликоваиия описан 547,088.8 ИностранецЭлн Перри(США) обретения Иностранная ФирмаМонсанто Компани(США) Заявитель 54 ОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛРАСТВОРОВ ОДНЫХ Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения фе нолов из водных растворов.Известен способ выделения Фенолов из водных растворов путем кон.- тактирования с целлюлозноацетатной мембраной под давлением до 100 атм 1). Но целлюлозноацетатные мембраны не пригодны для долговременного использования в водных растворах фенола, потому что такие растворы вредно действуют на них и вызывают сильное набухание и очень скорый распад. Таким образом, целлюлозноацетатные мембраны полностью распадаются при экспонировании в 3- и 50-ных растворах Фенола в воде за 24-48 ч и значительно набухают в 1%-ном растворе фенола в воде в течение 1-2 ч . Кроме того, цел люлозноацетатная мембрана пропускает в значительных количествах воду,Целью изобретения является повышение степени извлечения Фенолов из водных растворов . ли нр в- . Поставленная цель достигает ем, что в качестве селективно ицаемых для фенолов мембран п агается использовать гидрофо еняемые на включают полимеры или соп лимеры, выбранныеиз группы: полиэ илен, сульфид поэтилена, полипропилен, полибутадиеполиизопрен, сополимер этилена иакриловой кислоты, сополимер этилена и триметилвиниламонийхлорида, сополимер этилена и винилацетата,полиметил- и полиметилфенилсилоксаны, карбоксиполисилоксаны, поливи 1 О нилфторид, сополимер этилена и тетрафторэтилена или хлортрифторэтиленасополимер Фторвинилидена и тетраФторэтилена, полиуретаны, полиамиды, поликапролактам.15 При осуществлении способа зону. замембраной поддерживают при более низком химическом потенциале (2. Дляэтого на первой или подающей стороне мембраны поддерживают положительЭ 1 ное давление, а на второй сторонеотрицательное относительно атмосферного . Во втором варианте осущестления способа в зону за мембранойподают растворитель фенола или комплексообразующее вещество.Исходный водный раствор фенолася можно подавать в виде жидкости илипро- пара.ред- Растворы, прим второйбные ЭО стороне мембраны,раство 70445)рители Фенолов или растворы фенольных )комплексообраэующих веществили смесь иэ них, Подходящими растворителями Фенолов служат раствори- тели, пр) использовании которыхобщая концентрация Фенольнцх веществ на второй стороне мембраны выше, чем на первой (питающей) стороне . Втаблице 1 и 2 приведен перечень подходящих растворителей.Концентрация фенола в растворителе 0Концентрация Фенола в воде% ИзвлечениеРК1001+ РКОбъегл растворителягде РОбъем водыд 0,25 во всех опытахВ качестве комплексообразующих реагентов можно использовать гидро- окиси щелочноземельных и щелочных металлов.Подачу исходного водного раствора и отбор прошедших через мембРану фенолов можно осуществлять нФпрерывно или периодически. Абсфлютное давление в входной (первой) зОне и выходной (второй) зоне может меняться от нескольких миллиметров ртутного столба до 35-70 кг/см в зависимости от прочности мембраны и условий выделения. Процесс оауществляют при 0 - 150 С в зависймости от концентрации растворов, 35 метода прохождения через мембрану. Обычно применяют мембраны толщиной 2,54 ф 10- 0,0381 см.Высокую скорость проникновения получают с тонкими мембранами, которые могут поддерживаться, например, тонкой проволочной сеткой, решеткой, пористыми металлами, пористыми полимерами и керамическими материалами, Мембрана макет пред ставлять собой простой диск или лист из мембранного вещества, установленный на трубопроводе или трубе или в рамном или плиточном Фильтр- прессе. Можно применять и другие,фОрмы мЕмбран, например полые тру-бы.П р и м е р. Поток промышленных сточных вод, имеющии следующий состав, вес,%НаС,1 9,3 55Вода 85,5Простые эфиры 2,5Феналы 2,7 обрабатывают концентрированной, 37-ной НС 1 до получения рН раствора 4,2, При понижении рН Фекальные производные выделяются и остается прозрачная жидкость, Эту прозрачную жидкость применяют в качестве питающего потока воды. Питающий поток содержит следующее соотношение Фенолов, ч/млн.:1(-Метилпирролидэн 420фенол 15,б 00Кумилфенол 180Нонилфенол 20 Контрольныи поимер.Используют и целлюлоэноацетатную мембрану, ширина которой составляет около 0,0254 мм (степень замещения 2,5) и полиэтилен с низкой концентрацией (плотность 0,92) . После закрепления мембран в опытных элементах их экспонируют в 1-номс растворе Фенола в воде при 70 С, причем проницаемую сторону мембраны выдерживают при пониженном давлении ( 1 мм рт, ст.), После кандиционирования в течение около 4 ч закрепляют сухую ледяную ацетоновую ловушку, чтобы получить образец и определить количество и идентичность собранного проникающего вещества. В случае применения целлюлозноацетатной мембраны опыты осуществляют в течение 1 ч в то врегля как в слу.ае пригленег-т.- гле. бра;:.: э полиэтилена опыты для"ся дополни(тельные 8,7 ч после кондиционирования. Полученные результаты показаны в табл. 3.В табл, 4 приведены результаты прохождения 1-ного водного раствора фенола через различные пленки при 70 С (Фенол собирают при (0,1 мм рт, ст.). Прохождение водного раствора 3-ного Фенола через различные пленки при 70 С и условии, что проходивший Фенол собирают при(0,1 мм рт. ст. приведено в табл. 5. Прохождение водных растворов, содержащих 50 вес.% фенола, приведено в табл. б. Влияние концентрации Фенола на прохождение через мембраны приведено в табл, 7 (опытные условия 1 мм рт. ст)В табл8 приведены результаты прохождения 1-ного водного :раствора Фенола с трибутилфосфатом (ТБФ) в качестве растворителя на второй старане, в табл,9 Физические свойства раствора, в табл.10 результаты прохождения потока сточных вод из жидкости в жидкость для удаления Фенола,-Метилнафта из Простой дифениловый эфир 2 Т опил,50 30 экий зо слега 0,92 (70 0,01 (25 4 (25) 4 17. -)(лИзод н н 0,04 240,03 35 0,01 106/4 анол Бенз вый п 1,1,0 еци о бен) орнитро(19 луолорбен НитробенэолЪ -БутилацетатИзо-бутилацета тор-бутилацетат метилфталат Дибутилфумарат Трибутилфосфат Метилдифенилфосфат2-Этилгексанол 0,411 0,335 0,01 (25)=Н О Мезмбрана Скорость,г/ч - 11 с фенол Ацетат целлюлозы(степень замещения 2,5) Полиэтилен с низкой концентрацией 0,005 0,034 Таблица 4 Пленка Скоростьг/ч - 11 см Метиловая кремннйорганическая смола 0,0305 0,072 1,2 0,041 Метилфенилсиликоноваясмола 0,0381 0,200,072 0,017 0,34 ПолисилоксанкарбонатПоливинилфторидНайлон-б 2,4 ОК 71 0,047 10-15 0,43 0,34 Найлон-бб (отлитыйиз раствора) 0,52 Найпон бб-прессованный/Ск / С/ до прохождения через мембрану., гДе С и С кз - конЦентРаЦиЯ пРеДпочтительно пРоходящего компонента и любого другого компонента смеси или сумма других компонентов. Найлон-б, 9Найлон-б, 10Найлон Найлон(0,01143 см)Полиуретан (0,00762 см) 0,065 0,019 ОР 045 0,018 0,0053 0,14 0,74 0,26 0,)9 0,0940,069 Ос 071 0,065,41 0,02 Сополимер этилена иакриловой кислоты/04451 Т а б л и ц а Пленка 268 0,08 0,8 20-25 68 0,03 Сополимер акрилонитрилаи винилацетата(весовоесоотношение 93/7) 198 0;08 889 1)0 5-6 0,02 Полиэтилен (плотность0,92) 0,03 0,01 0,005 Сополимер этилена и акриловой кислоты (97/3 моль,0,02413 см) 0,002 0,069 0,003 0,35 0,001 Ое 007 Полипропилен Сополимер фторированногоэтилена и пропилена 0,7 Поливинилфторид а, б л и ц а 8 и и 0508 70 11,7 0,2 6704451 13 Таблица 9 С - С - алкилИфталат 1,00 0,088 11 7,8 8,1 8,3 Бутилбензилфталат 1,03 0,63 16 7,9 ДиоктилфталатС8,3 13 8,2 26. Трибутилфосфат 1,09 0,00247 440 П р и м е ч а н и е: ИСР-нонилфенилкумилфенилдифенилфосфат, Ссостоит из 70 ИСР и 30 трифенилфосфата Таблица 10Прохождение потока сточных вод из жидкости в жидкостьдля .удаления фенолов Полиэтилен низкой36 плотности (0,00508) 8, 5 х 10 в ус(/4 х 10 / 40 Поливинилфторид (0,0038) 70 0,8-1,2 х 10 9 х 10 ХСР 41 Натуральный каучук (0,05588) 23 2-бх 10 2 х 10 140 2-х 10 ХСР140 2-5 х 10 П р и м е ч а н и е: ХСР-нонилфенилкумилфенилдифенилфосфат; ДОРдиоктилфталат /с/ - раньше измерено притой же температуре для 1 раствора фенола 1,01 0,085 12 1,07 0,027 39 1,05 0040 26 42 Натуральный каучук (0,05588) и сажа, содержащая полиизопрен (0,04318) 0,76 10 30 0,47 17 27 0 67 12 42 0,24 35 70 0,32 2,6 20015 16 704451 Формула изобретения Составитель, Н. АнтиповаРе акто Л, Новожилова Техред З.Фанта Коз екто М. Пожо Подписное Заказ 7836/49 Тираж 513 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб. д. 4 5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ выделения фенолов из водных растворов контактированием их с селективно проницаемой для фенолов мембраной на основе полимеров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения фенолов, в качестве полимеров применяют гидрофоб" ные полимеры или сополимеры, выбранные из группы полиэтилен сульфид полиэтилена, полипропилен, полибу 1 адиен, полиизопрен, сополимер этилена и акриловой,кислоты, сополимер этилена и триметилвиниламонийхлорида, сополимер этилена и винилацетата, полиметил- и полиметилфенилсилоксаны, карбоксиполисилоксаны, поливинилфторид, сополимерэтилена и тетрафторэтилена или хлортрифторэтилена, сополимер фторвинилидена и тетрафторэтилена, полиуретаны,полиамиды, поликапролактам.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Т. Мальцева апб оИегз "Э АРРС. РоБее 5 сжисе, 1972,16,И 10,25 М 2554(прототип).2.06 с 2 А Иоцоео В.М.Фа 1 ьоп "Спещ 1 саС Ргасезэ Рг 1 пс 1 РВез,Рог 5,1 оЬи%1 Ыо,Меж УоМ,1941