[go: up one dir, main page]

RU1781233C - Method for production of cations - Google Patents

Method for production of cations

Info

Publication number
RU1781233C
RU1781233C SU904878469A SU4878469A RU1781233C RU 1781233 C RU1781233 C RU 1781233C SU 904878469 A SU904878469 A SU 904878469A SU 4878469 A SU4878469 A SU 4878469A RU 1781233 C RU1781233 C RU 1781233C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copolymer
sulfonation
mother liquor
granules
solution
Prior art date
Application number
SU904878469A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Величко
Валерий Федорович Додатко
Александр Дмитриевич Кривуля
Андрей Сергеевич Сагай
Юрий Иванович Кузовов
Галина Яковлевна Степанова
Original Assignee
Производственное объединение "Приднепровский химический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Приднепровский химический завод" filed Critical Производственное объединение "Приднепровский химический завод"
Priority to SU904878469A priority Critical patent/RU1781233C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1781233C publication Critical patent/RU1781233C/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Использование: в гидрометаллургии, во- доподготовке, при обезвреживании сточных вод, при производстве биопрепаратов. Сущность изобретени : гранульна  сополиме- ризаци  стирола, акрилонитрила и низкоконцентрированной фракции диви- нилбензола, отмывка сополимера, обезвоживание маточным раствором сульфировани  с концентрацией по серной кислоте 50-85% и сульфирование. 1 з п ф- лы, 1 табл.Usage: in hydrometallurgy, water treatment, in the treatment of wastewater, in the production of biological products. SUMMARY OF THE INVENTION: granular copolymerization of styrene, acrylonitrile and a low concentration fraction of divinylbenzene, washing the copolymer, dehydration with a motherboard sulfonation solution with a sulfur concentration of 50-85% and sulfonation. 1 s p file, 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к способам получени  катионита на стирольной основе, который может быть использован в гидрометаллургии, водоподготовке при обезвреживании сточных вод, при производстве биопрепаратов, в качестве катализатора в органическом синтезе и др.The invention relates to methods for producing styrene-based cation exchanger, which can be used in hydrometallurgy, water treatment in the treatment of waste water, in the production of biological products, as a catalyst in organic synthesis, etc.

Известны способы получени  катионита . заключающиес  в обработке воздушно- сухого стирольного сополимера серной кислотой при Температуре 60-150°С.Known methods for producing cation exchanger. comprising treating an air-dry styrene copolymer with sulfuric acid at a temperature of 60-150 ° C.

Недостатками этих способов получени  катионита  вл етс :The disadvantages of these methods of producing cation exchange resin are:

-необходимость сушки полученного стирольного сополимера в специальных агрегатах:-the need for drying the obtained styrene copolymer in special units:

-обезвреживание воздушного оттока (теплоносител ) от ароматических веществ (бензол, толуол и др.);- neutralization of air outflow (coolant) from aromatic substances (benzene, toluene, etc.);

-необходимость использовгни  в качестве агента набухани  стирольного сополимера галогенуглеводородов. которые  вл ютс  промышленными  дам (дихлорэтан );-the need to use as a swelling agent a styrene copolymer of halogenated hydrocarbons. which are industrial ladies (dichloroethane);

-необходимость отгонки и регенерации агента набухани , что усложн ет и удорожает технологию синтеза катионита-the need for distillation and regeneration of the swelling agent, which complicates and increases the cost of cation exchanger synthesis technology

Наиболее близким к предлагаемому способу па технологическому решению  вл етс  способ получени  сульфокатионита путем введени  в состав стирольного каркаса третьего компонента - алифатического мономера, например акрилонитрила, и использование в качестве кросс-агента технической и легкой фракции дивикилбензола, что позвол ет исключить стадию предварительного набухани  сополимера.The technological solution closest to the proposed method is a method for producing sulfocationionite by introducing a third component, an aliphatic monomer, for example acrylonitrile, into the styrene carcass, and using a technical and light fraction of divicylbenzene as a cross-agent, which eliminates the stage of preliminary swelling of the copolymer.

К недостаткам этого способа по-прежнему следует отнести:The disadvantages of this method should still include:

-необходимость сушки полученного влажного сополимера в специальных агрегатах;-the need for drying the resulting wet copolymer in special units;

-обезвреживание воздушного потока от ароматических веществ;- neutralization of the air flow from aromatic substances;

-кроме того, в процессе термического обезвреживани  сополимера гранулы, содержащие в себе фракцию предельных ароматических веществ (бензол, толуол этилбензол и др.), их частично тер ют с поVJ 00In addition, in the process of thermal neutralization of the copolymer, granules containing a fraction of the limiting aromatic substances (benzene, ethylbenzene toluene, etc.) partially lose them with VJ 00

ioio

СлЭ СлSLE SLE

током теплоносител , что отражаетс  на сетчатости, равномерности структуры полимерного каркаса и доступности проникновени  сульфирующего агента к его активным центрам.coolant flow, which is reflected in the reticulation, uniformity of the structure of the polymer skeleton and the availability of the penetration of the sulfonating agent to its active centers.

Целью предлагаемого решени   вл етс  сокращение производственных операций , повышение ёмкости и прочности катионита. Указанна  цель достигаетс  тем, что обезвоживание влажного сополимера осуществл ют обработкой маточным раствором сульфировани . По предлагаемому способу сокращение производственных Операций происходит за счет исключени  процесса сушки влажного сололимера в су- шальных агрегатах. Процесс сушки сополимеров (полимерных материалов) всегда сопр жен с изменением структуры сополи мера. Предлагаемый способ обезвоживани  влажного сополиме0а позвол ет сохранить эластичность гранул до реакции сульфировани ,чем и объ сн етс  повышение емкости и прочности катионита по сравнению с прототипом. Обезвоживание блажного сополимера провод т маточным раствором сульфировани  50-85% по серной кислоте в течение 10-60 минут. Верхний предел концентрации маточного раствора (85%) обусловлен услови ми сульфировани  сополимера технической серной кисло- той. Нижний предел концентраций маточного раствора сульфировани  (50%) обусловлен качеством обезвоживани  сополимера . Уменьшение времени менее 10 минут , даже при высокой концентрации маточного раствора, увеличивает веро тность проскока влаги и снижает обменную емкость катионита Увеличение времени контакта влажного сополимера и маточного раствора более 60 минут не способствует улучшению его качестёа.The aim of the proposed solution is to reduce production operations, increase the capacity and strength of cation exchange resin. This goal is achieved in that the wet copolymer is dehydrated by treatment with a mother sulfonation solution. According to the proposed method, the reduction of production operations occurs due to the exclusion of the drying process of the wet solimer in dry aggregates. The drying process of copolymers (polymeric materials) is always associated with a change in the structure of the copolymer. The proposed method of dehydration of the wet copolymea allows preserving the elasticity of the granules prior to the sulfonation reaction, which explains the increase in the capacity and strength of cation exchange resin in comparison with the prototype. The dehydration of the blissful copolymer is carried out with a mother liquor of sulfonation of 50-85% sulfuric acid for 10-60 minutes. The upper limit of the concentration of the mother liquor (85%) is due to the sulfonation conditions of the copolymer with technical sulfuric acid. The lower limit of sulfonation mother liquor concentrations (50%) is due to the copolymer dewatering quality. A decrease in time of less than 10 minutes, even with a high concentration of the mother liquor, increases the likelihood of moisture leakage and reduces the exchange capacity of the cation exchanger. An increase in the contact time of the wet copolymer and the mother liquor for more than 60 minutes does not improve its quality.

Изобретение осуществл етс  следующим образом: гранульную сополимериза- цию еинильных мономеров провод т прет 70-90°С в водной среде с использованием перекисных инициаторов (перекись бензо- ила и др) и стабилизаторов эмульсии (крах- мал, полиакриламид и др.), Гранулы влажного сополимера (5-17% Н20) выгружают в колонку с дренажом, промывают во- дои и обрабатывают маточным раствором сульфировани  (50-85% по H2SCM) При этом влажность сополимера снижаетс  до 0,3-0,9%. а концентраци  маточного раствора падает на 5-10%. Затем оводненный маточный раствор сливают, а гранулы перенос т в реактор, куда добавл ют 5-6 кратное (вес.) количество технической 93% серной кислоты. Реакцию сульфировани  провод т при 90-115°С в течение 6-8 часов The invention is carried out as follows: granular copolymerization of eninyl monomers is carried out at 70-90 ° C in an aqueous medium using peroxide initiators (benzoyl peroxide, etc.) and emulsion stabilizers (starch, polyacrylamide, etc.). Granules wet copolymer (5-17% H20) is discharged into a column with drainage, washed with water and treated with a mother sulfonation solution (50-85% according to H2SCM). In this case, the copolymer moisture is reduced to 0.3-0.9%. and the concentration of the mother liquor drops by 5-10%. Then the hydrated mother liquor is drained and the granules are transferred to a reactor, to which 5-6 times (weight) the amount of technical 93% sulfuric acid is added. The sulfonation reaction is carried out at 90-115 ° C for 6-8 hours

По истечении времени агитации реакционную массу охлаждают, часть маточника (примерно 50%) отдел ют, а оставшуюс  массу подвергают плавному оводнению Отобранный маточник используют дл  обезвоживани  последующих партий сополимера. Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.After the agitation time has elapsed, the reaction mass is cooled, part of the mother liquor (approximately 50%) is separated, and the remaining mass is subjected to smooth hydration. The selected mother liquor is used to dehydrate subsequent batches of the copolymer. The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. К 320 мл воды, содержащей 3,2 г картофельного крахмала, прибавл ют полимеризационную смесь, состо щую из 1,37гг(ереТсисибензоила, 95 г стирола, 12,12 г технического дивинилбензола (52,1%, ДВБ, 32,82% непредельных), 6,53 г акрило- нитрила и 23,6 г легкой фракции ДВБ (7,8% ДВБ, 32,1 % непредельных ароматических углеводородов, 60,1% предельных ароматических углеводородов). Смесь загружают При 50°С, диспергировали до получени  капель определенных размеров (0,2 1,6 мм), нагревают, постепенно поднима  температуру до 90°С в течение 4 ч, и выдерживают при 90°С 2 ч. Реакционную массу бхлаждают, гранулы отдел ют от мз- точного раствора и промывают водой. Влаж- ные гранулы (10,2% Н20) обрабатывают маточным раствором сульфировани , содержащим 74% H2S04 в течение 35 минут. Оводненный (63% H2S04) маточник отжимают , а гранулы сополимера с остаточной влажностью 0,4% перенос т в колбу-реактор , куда добавл ют 500 мл технической серной кислоты (93% H2S04 Смесь агитируют при 110°С в течение 6 часов. По окон-, чании процесса сульфировани  реакционную смесь охлаждают, 250 мл маточного раствора отдел ют, а оставшуюс  массу при энергичном охлаждении и перемешивании медленно разбавл ют водой до 10% концентрации раствора по серной кислоте . Затем гранулы отдел ют от раствора и промывайт водой до рН 3-4. Полученный сульфокатионит имеет следующие характеристики:Example 1. To 320 ml of water containing 3.2 g of potato starch was added a polymerization mixture consisting of 1.37 g (EreTsisibenzoyl, 95 g of styrene, 12.12 g of technical divinylbenzene (52.1% , DVB, 32.82% unsaturated), 6.53 g of acrylonitrile and 23.6 g of the light fraction of DVB (7.8% DVB, 32.1% of unsaturated aromatic hydrocarbons, 60.1% of saturated aromatic hydrocarbons). loaded at 50 ° C, dispersed to obtain droplets of a certain size (0.2 1.6 mm), heated, gradually raising the temperature to 90 ° C for 4 hours, and kept at 90 ° C for 2 hours. The mass was cooled, the granules were separated from the batch solution and washed with water. The wet granules (10.2% H20) were treated with a mother sulfonation solution containing 74% H2S04 for 35 minutes. The hydrated mother liquor (63% H2S04) was squeezed, and the copolymer beads with a residual moisture content of 0.4% were transferred to a reactor flask, to which 500 ml of technical sulfuric acid was added (93% H2S04. The mixture was agitated at 110 ° C for 6 hours. At the end of the sulfonation process, the reaction mixture is cooled, 250 ml of the mother liquor are separated, and the remaining mass, with vigorous cooling and stirring, is slowly diluted with water to 10% solution concentration in sulfuric acid. The granules are then separated from the solution and washed with water to pH 3-4. The resulting sulfocationite has the following characteristics:

П63-1,92НЈЛ1Е. млP63-1.92NЈL1E. ml

ГМП-98%- GMP-98% -

VyA - 2,6 см3/г VyA - 2.6 cm3 / g

Пример2.К 320 мл воды, содержащей 3,2 г картофельного крахмала, прибавл ют полимеризационную смесь, состо щую из 0,8 г перекиси бензоила, 48,9 г стирола, 8,3 f технического дивинилбензола (68,13% ДВБ, 24.0% непредельных) и 51,5 г алкил- бензина. Смесь загружают при 50°С, диспергируют до получени  капель определенного размера (0,2 -1,6 мм), нагревают , постепенно поднима  температуру до 80°С, в течение 3 часов и выдерживают при этой температуре 2 часа. Реакционную маесу охлаждают, гранулы отдел ют от маточного раствора и промывают водой. В лажные гранулы (17,1% Н20) обрабатывают маточным раствором сульфировани , содержащим 68% H2S04 в течение 60 минут. Оводненный маточник (59% Наб) отжима ют, а гранулы сополимера с остаточной влажностью 0.9% перенос т в колбу-реактор , куда добавл ют 500 мл серной кислоты (93% H2SO4). Смесь агитируют при 105°С в течение 8 часов. По окончании процесса сульфировани  реакционную смесь охлаждают , 250 мл маточного раствора сульфировани  отдел ют, а оставшуюс  разбавл ют водой до концентрации 15% по серной кие- лоте. Затем гранулы отдел ют от раствора и промывают водой до рН 3-4.Example 2. To 320 ml of water containing 3.2 g of potato starch, a polymerization mixture consisting of 0.8 g of benzoyl peroxide, 48.9 g of styrene, 8.3 f of technical divinylbenzene (68.13% DVB, 24.0) was added. % unsaturated) and 51.5 g of alkyl gasoline. The mixture was loaded at 50 ° C, dispersed to obtain droplets of a certain size (0.2-1.6 mm), heated, gradually raising the temperature to 80 ° C, for 3 hours and kept at this temperature for 2 hours. The reaction mixture is cooled, the granules are separated from the mother liquor and washed with water. The loose granules (17.1% H20) are treated with a mother sulfonation solution containing 68% H2S04 for 60 minutes. The flooded mother liquor (59% Nab) was squeezed out and the copolymer granules with a residual moisture content of 0.9% were transferred to a reactor flask, to which 500 ml of sulfuric acid (93% H2SO4) was added. The mixture was agitated at 105 ° C for 8 hours. At the end of the sulfonation process, the reaction mixture is cooled, 250 ml of the sulfonation mother liquor are separated, and the remaining diluted with water to a concentration of 15% sulfuric acid. Then the granules are separated from the solution and washed with water to pH 3-4.

Полученный сульфокатионйт имеет следующие характеристики:The resulting sulfation has the following characteristics:

поэ- t.3 гpoet t.3 g

ГМП-98% Ууд - 3,5 см3/г GMP-98% Uud - 3.5 cm3 / g

00

55

00

Примеры осуществлени  способа получени  катионита и способа получени  по прототипу приведены в таблице.Examples of the method for producing cation exchanger and the method for preparing the prototype are shown in the table.

Ф..о р м у л а из о б р е т ен и  F .. about r m u l a from about b and t and

1.Способ получени  катионита путем гранульной сополимеризации стирола, ак- рйлйнитрила и низкоконцентрированной фракции дивинил бензола, отмывку полученного сополимера, обезвоживание, сульфирование серной кислотой и отделение маточного раствора сульфировани , о т л и- ч а ю щи и с   тем, что, с целью сокращени  производственных операций, повышени  емкости и, механической прочности катионита , обезвоживание сополимера осуществл ют обработкой его маточным раствором сульфировани  50-85%-ной концентраций по серной кислоте.1. The method of producing cation exchange resin by the granular copolymerization of styrene, acryl nitrile and a low concentrated fraction of divinyl benzene, washing the copolymer obtained, dehydration, sulfuric acid sulfonation and separation of the sulfonation mother liquor, and so on, since In order to reduce production operations, increase the capacity and mechanical strength of the cation exchange resin, the copolymer is dehydrated by treating it with a mother liquor of sulfonation of 50-85% concentration in sulfuric acid.

2,Способ по гг. 1,отличающий с   тем, что обезвоживание маточным раствором сульфировани  осуществл ют при нормальной температуре в течение 10-60 мин.2, the Method according to years. 1, characterized in that the dehydration with a mother sulfonation solution is carried out at normal temperature for 10-60 minutes.

SU904878469A 1990-05-28 1990-05-28 Method for production of cations RU1781233C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878469A RU1781233C (en) 1990-05-28 1990-05-28 Method for production of cations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878469A RU1781233C (en) 1990-05-28 1990-05-28 Method for production of cations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1781233C true RU1781233C (en) 1992-12-15

Family

ID=21542943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904878469A RU1781233C (en) 1990-05-28 1990-05-28 Method for production of cations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1781233C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002031000A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Bayer Aktiengesellschaft Method for producing stable cation exchangers in the form of a gel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство ЧССР № 161362.кл. С 02 С 1/40, опублик. 1975. Авторское свидетельство СССР Ms 1118647.кл. С 08 F 8/36, 1982 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002031000A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Bayer Aktiengesellschaft Method for producing stable cation exchangers in the form of a gel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2500149A (en) Sulfonation of copolymers of monovinyl-and polyvinyl-aromatic compounds
US4256840A (en) Macroreticular cation exchange beads and preparation of same
US3256250A (en) Sulfonated ion exchange resin having an electronegative no2 substituent
JPS6247062B2 (en)
US5585408A (en) Crosslinked seeded copolymer beads and process of manufacture
CN1389297A (en) Prepn. of macroporous cation exchange resin catalyst with high exchange capacity
CN101987291A (en) Macropore adsorption resin as well as preparation method and application thereof
US3158583A (en) Sulphonation of cross-linked vinylbenzene polymers
MXPA02006181A (en) Method for preparation of strong acid cation exchange resins.
CN105037601A (en) Synthetic method of pollution-resistant deeply-softened chelating resin
US2204539A (en) Process of effecting cation exchange
RU1781233C (en) Method for production of cations
WO2000000454A1 (en) Process for producing bisphenol a
CN105294907A (en) Preparation method of highly acid styrene series macroporous cation exchange resin
US4067748A (en) Process for the hydrolysis of lactose
KR100579675B1 (en) Process for the Preparation of Monodisperse, Gelatinous Cation Exchangers
KR20010080725A (en) Gel-type copolymer beads and ion exchange resins made therefrom
SU497781A3 (en) The method of obtaining sulfonated macrorelate porous copolymers
JPS61230743A (en) Sulfonic acid type ion exchange resin for catalyst
Klein et al. Influence of functional group distribution on the thermal stability and catalytic activity of sulfonated styrene‐DVB‐copolymers
Azanova et al. Reactive polymers. 60. glycidyl methacrylate-styrene-ethylene dimethacrylate terpolymers modified with strong-acid groups
US3238153A (en) Process for the production of strongly acid cation exchangers
SU570327A3 (en) Method of preparation of strongly based anionites
US2393249A (en) Sulphited cation exchangers
RU2050367C1 (en) Method of sulfocationite preparing