AT244884B - Verfahren zur Reinigung von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Reinigung von Flüssigkeiten 
Es ist bekannt, zur Reinigung von Flüssigkeiten, wie z. B. zur Entfärbung von Zuckersäften oder an- dern   gefärbten Lösungen   sowie zur Adsorption von Kolloiden, schwach basische Kondensationsharze zu ver- wenden. Neuerdings werden zum Entfärben oder Entfernen von Kolloiden aus solchen Lösungen auch stark basische Anionenaustauscher auf Polymerisationsbasis eingesetzt, die durch   Halogenalkylierung   und anschliessende Ami nierung mit einem tertiären Amin von Mischpolymerisaten aus einem aromatischen Mo- novinylkohlenwasserstoff und einem aromatischen Divinylkohlenwasserstoff hergestellt werden. Solche
Polymerisationsharze besitzen eine bessere Stabilität, einen geringeren Regeneriermittelverbrauch und eine grössere Arbeitsgeschwindigkeit als die Kondensationsentfärbungsharze.

   Die   Entfärbungskapazitätsol-   cher Polymerisationsharze ist jedoch geringer als die der Entfärbungsharze auf Kondensationsbasis. Die Entfärbungsfähigkeit solcher Harze erstreckt sich auch auf das Entfärben von organischen Lösungen, wie   z. B.   gefärbte   Glyzerin- oder Polyalkohol1ösungen oder pharmazeutische   Lösungen. Weiterhin werden Kolloide aufgenommen, wie z. B. Eisenhydroxydkolloide oder kolloide Huminsäuren. 



   Es wurde nun gefunden, dass die   Entfärbungs- und   Adsorptionskapazität von Anionenaustauschern auf Polymerisationsbasis stark ansteigt, wenn im Grundgerüst eines stark basischen Anionenaustauschers ausser den quaternären positiv geladenen Ammoninmionen pro Mol quaternäre Ammoniumionen 0,   02 - 0,   3 Mol von andern polaren Ankergruppen, nämlich -CN, -COOR, -COOH, -SO3R, -SO3H, -OR und -NO2Gruppen, wobei R einen Alkylrest bedeutet, vorhanden sind. Dabei können die   entfärbungs-und   adsorptionswirksamen polaren Gruppen entweder schon bei der Herstellung des Polymerisats oder durch entsprechende Nachbehandlung des Polymerisats in die Harzmatrix eingebracht werden. Die Vernetzung des Polymerisats wird auf die übliche Weise,   z. B. mit Divinylkohlenwasserstoffen, durchgeführt.

   Vorzugs-   weise enthält das Mischpolymere 0,   5-5 Mol- o   des Divinylkohlenwasserstoffes, z. B. Divinylbenzol oder Butadien. Diese Harze eignen sich zur Entfärbung und Adsorption sowohl aus wässeriger Phase wie aus wasserfreien Lösungsmitteln anorganischer und organischer Art. 



   Es ist zwar bereits bekannt, amphotere Harze herzustellen, die verschiedene Arten ionenaustauschender Gruppen enthalten und die für   bestimmte Ionenaustauschvorgänge eingesetzt   werden können, doch unterscheiden sich diese grundlegend von den   erfindungsgemässen Adsorptionsharzen dadurch,   dass wenigstens zwei Arten von austauschaktiven Gruppen in solchen Mengen vorhanden sind, dass ihre austauschende Wirkung festgestellt und benutzt werden kann. Erfindungsgemäss werden dagegen Anionenaustauscherharze verwendet, deren gegebenenfalls kationenaustauschende Gruppen in derartig geringen Mengen vorhanden sind, dass ihre Austauschwirkung gar nicht in Erscheinung tritt, so dass sie nicht als amphotere Harze bezeichnet werden können.

   Derartige Harze sind dagegen durch den Zusatz der geringen Mengen aktiver Gruppen sehr stabil und widerstandsfähig und haben ein besonders gutes Adsorptionsvermögen. 



   Bei der Herstellung solcher Harze kann man dabei wie folgt verfahren :
Sollen die entfärbungswirksamen Gruppen bei der Polymerisation in das Harz eingeführt werden, so 

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 werden ein oder mehrere aromatische Monovinylkohlenwasserstoffe mit einem Divinylkohlenwasserstoff unter Zusatz eines die gewünschten polaren Gruppen tragenden Vinylkohlenwasserstoffes, wie Acrylsäure-   äthylester,   Acrylnitril, Styrolsulfonsäureester usw., mischpolymerisiert. Dabei wird die Mischpolymerisation in Suspension oder Emulsion unter den üblichen Bedingungen durchgeführt. Anschliessend wird das Copolymerisat mit Monochlormethyläther oder Aldehyd und Salzsäure unter Zusatz eines Friedel-CraftsKatalysators, wie   SnCL, AlClg, FeCIg usw.,   chlormethyliert.

   Die Aminierung des Chloralkylats wird mit vorzugsweise   tertiären'Aminen   durchgeführt, z. B. Trimethylamin,   Dimethyläthanolamin usw. Es   ist natürlich auch möglich, nach der Polymerisation vor der Chloralkylierung und Aminierung eine Verseifung von verseifbaren Gruppen, wie z.B. von -COOR. -CN oder -SO3R zu den freien Säuren. vorzunehmen. 



  Allerdings bringt dieser Verfahrensschritt keine merkliche Erhöhung der Entfärbungskapazität des erhaltenen Austauschers. Sollen die   entfärbungs- und adsorptionswirksamen   Gruppen erst nach der Polymerisation in die Harzmatrix eingeführt werden, so wird ein Mischpolymeres aus einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff und   einemDivinylkohlenwasserstoff   vor derChloralkylierung und Aminierung einer geeigneten Vorbehandlung unterzogen, um die oben genannten polaren Gruppen in die Matrix einzubauen. So kann das Polymere z. B. vor der Chloralkyllerung und Aminierung unter geeigneten Bedingungen partiell sulfoniert oder nitriert werden. 



   Beispiel l : Ein Gemisch aus 123 g Styrol, 15 g Acrylnitril und 12 g   Seligem Divinylbenzol wird.   unter Zusatz von 0, 4 g Azodiisobuttersäurenitril in eine Lösung von 50 ems einer 2%igen Lösung von Ma-   gnesiumsi1ikt in   750 g Wasser geschüttet und unter Rühren 4 h bei   700C   und 8 h bei   900C   polymerisiert. 
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 Melasselösung auf seine Entfärbungskapazität geprüft. Als Vergleich diente ein wie in diesem Beispiel hergestellter Anionenaustauscher ohne Acrylnitrilzusatz.

   Legt man die Entfärbungskraft des Vergleichsharzes mit   1000/0   fest, so beträgt die Entfärbungskapazität des synthetisierten Harzes   3800/0'  
Beispiel 2 : Ein Gemisch von 131 g Styrol, 4 g   Seligem   Divinylbenzol mit 15 g Acrylsäureester wird unter Zusatz von 0, 5 g   Benzoylperoxyd   wie in Beispiel 1 polymerisiert, chloralkyliert und aminiert. 



  Das erhaltene Harz besitzt gegenüber dem Vergleichsharz eine Entfärbungskapazität von   450%.   



   Beispiel 3 : Ein Gemisch aus 142 g Styrol und 8 g 35%igem Divinylbenzol wird unter Zusatz von 0, 15 g Azodiisobuttersäurenitril wie in Beispiel 1 polymerisiert. Anschliessend werden 50 g des bei   1100C   20 h getrockneten Harzes 20 min bei   600C   mit 200 g Schwefelsäuremonohydrat sulfiert. Das erhaltene Produkt wird von der überstehenden Lösung abgesaugt, säurefrei gewaschen und mit   112 n-NaCl in die     Na+-Form   überführt. Der erhaltene Austauscher besitzt eine Kationenaustauschkapazität von 0, 56 mval/g lufttrockenem Harz. Der Austauscher wird 10 h bei 1000C getrocknet und anschliessend wie in Beispiel 1 
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 kapazität von   490go.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Reinigung von wässerigen oder nicht wässerigen Flüssigkeiten, vorzugsweise Zuckersäften, pharmazeutischen Lösungen, kolloidhaltigen Lösungen usw., mit Hilfe von quaternären Ammonium- anionenaustauscherharzen, die aus chloralkylierten und aminierten Copolymerisaten aus einem Monovinylkohlenwasserstoff mit vorzugsweise 0, 5-5 Mol- eines Divinylkohlenwasserstoffes bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass dieseCopolymerisate in ihrem Gerüst als weitere polare entfärbungs- EMI2.3