FI73444C - Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. - Google Patents
Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73444C FI73444C FI832553A FI832553A FI73444C FI 73444 C FI73444 C FI 73444C FI 832553 A FI832553 A FI 832553A FI 832553 A FI832553 A FI 832553A FI 73444 C FI73444 C FI 73444C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- formula
- polymeric material
- basic unit
- polymer
- separation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
1 734441 73444
Polymeerinen materiaali aineen fysikaalis-kemiallista erottamista varten ja menetelmä materiaalin valmistamiseksi Tämä keksintö kohdistuu aineiden fysikaalis-kemiallista erotusta varten tarkoitettuun polymeeriseen aineeseen, joka käsittää huokoisen, kolmiulotteisen materiaalin kiinteän dispersion olotiTässä, jonka buokoshal-kaisija on 0,0025-10 ^um ja läpäisykerroin 2 x 10“ ^ - 2 x 10“?· cm·sek-·*·.This invention relates to a polymeric material for physicochemical separation of substances comprising a solid dispersion of a porous, three-dimensional material in a present state having a buocosite diameter of 0.0025 to 10 μm and a permeation coefficient of 2. x 10 "^ - 2 x 10"? · cm · sec- · * ·.
Esillä olevan keksinnön mukaista ainetta voidaan käyttää aineiden erotukseen erilaisissa fysikaalis-kemiallisissa prosesseissa, kuten sorptiossa, ioninvaihdossa, emulsion erottamisessa, käänteisosmoosissa, hypersuodatuksessa, ult-rasuodatuksessa, mikrosuodatuksessa, nesteiden ja kaasujen puhdistuksessa, pölyn sieppauksessa ja poistovirtojen puhdistuksessa, kuten myös muissa aineiden talteenottoa, erotusta tai poistoa vaativissa prosesseissa.The substance of the present invention can be used for the separation of substances in various physicochemical processes such as sorption, ion exchange, emulsion separation, reverse osmosis, hyperfiltration, ultrafiltration, microfiltration, liquid and gas purification, dust capture and effluent purification such as in processes requiring separation or removal.
Useilla teollisuuden aloilla on, perustavia valmistusvaiheita toteutettaessa, tarpeen erottaa ja ottaa talteen aineita. Tekniikan edistyessä on erotuksessa ja talteenotossa apuna käytetyn aineen laatu tullut yhä tärkeämmäksi. Erotusaineen laadun tulee täyttää seuraavien ongelmien ratkaisussa esiintyvät vaatimukset: 1) arvokkaiden aineiden talteenotto; 2) prosessiveden regenerointi; 3) prosessi-liuoksien ja -kaasujen käsittely; 4) poistovirtojen puhdistus, mikä on ensisijaisen tärkeää ympäristön suojelemiseksi.In many industries, there is a need to separate and recover substances during the basic manufacturing steps. As technology advances, the quality of the substance used to aid in separation and recovery has become increasingly important. The quality of the release agent must meet the requirements for solving the following problems: 1) recovery of valuable substances; 2) process water regeneration; 3) treatment of process solutions and gases; 4) cleaning of effluents, which is of primary importance for the protection of the environment.
Erotusaineena on ennestään käytetty lukuisia luonnossa esiintyviä polymeerejä puuvilla- ja villakankaiden muodossa. Tällä hetkellä on yleisenä pyrkimyksenä korvata puuvilla- ja villasuodinkankaat synteettisistä polymeerikui-duista, kuten polypropyleeni-, polytetrafluorietyleeni-ja polyamidikuiduista olevilla suodinmateriaaleilla.Numerous naturally occurring polymers in the form of cotton and wool fabrics have already been used as release agents. There is currently a general effort to replace cotton and wool filter fabrics with filter materials made of synthetic polymeric fibers such as polypropylene, polytetrafluoroethylene, and polyamide fibers.
Näillä materiaaleilla varmistetaan ainoastaan seulavaiku- tuksen mukainen aineiden erotus, mikä ei tee mahdolliseksi 2 73444 aineiden erottelua niiden tyypin ja ominaisuuksien mukaan.These materials only ensure the separation of substances according to the sieve effect, which does not allow the separation of 2 73444 substances according to their type and properties.
Erotuksen syvyys ja selektiivisyys lisääntyy olennaisesti siinä tapauksessa, että suodatusprosessiin liittyy kään-teisosmoosi- tai ultrasuodatusilmiö. Tähän tarkoitukseen valmistetaan tarkoituksellisesti erityisiä membraaniväli-seinämiä. Eniten käytetään asetyyliselluloosamembraaneja, jotka on valmistettu märkäkoaguloimalla asetyyliselluloosan formamidiliuosta (katso US-patenttijulkaisua 3 666 508).The depth and selectivity of the separation are substantially increased in the case where the filtration process involves a reverse osmosis or ultrafiltration phenomenon. For this purpose, special membrane partition walls are intentionally made. Acetylcellulose membranes prepared by wet coagulation of a formamide solution of acetylcellulose are most commonly used (see U.S. Patent 3,666,508).
Asetyyliselluloosasuodatusapuaineiden epäkohtana on niiden kemiallinen pysymättömyys; niillä on alhaiset suoritusomi-naisuudet, rajoitettu käyttöikä ja alhainen vastustuskyky happamissa väliaineissa.The disadvantage of acetylcellulose filtration aids is their chemical instability; they have low performance properties, limited service life and low resistance in acidic media.
Edellä mainittujen haittojen poistamiseksi ja vastustuskyvyn lisäämiseksi syövyttäville väliaineille, on Millipore Inc -niminen yhtiö ehdottanut polytetrafluorietyleeniin tai polyvinyylikloridiin perustuvien membraanisuotimien valmistusta. Näillä suodatinaineilla on kuitenkin, silloin kun ne ovat kemiallisesti hyvin vastustuskykyisiä, hydrofobinen luonne, minkä vuoksi niitä ei voida käyttää vesi-liuosten suodatusprosesseissa.To overcome the above disadvantages and increase resistance to corrosive media, Millipore Inc. has proposed the fabrication of membrane filters based on polytetrafluoroethylene or polyvinyl chloride. However, these filter aids, when chemically highly resistant, have a hydrophobic nature and therefore cannot be used in aqueous solution filtration processes.
Akzona Inc.-niminen yhtiö on ehdottanut uutta menetelmää mikrohuokoisten polyolefiineille perustuvien polymeerien valmistamiseksi (katso US-patenttijulkaisua 4 247 498). Tässä menetelmässä polyolefiineja liuotetaan korotetussa lämpötilassa aromaattisiin hiilivetyihin, amiineihin, al-koholeihin tai ketoneihin, minkä jälkeen kuumennettuja liuoksia jäähdytetään. Siten valmistetut materiaalit edustavat, yhtiön väitteen mukaan, uutta huokoisten aineiden sukupolvea, joille on annettu tavaramerkki "Accurel" ja joiden säädetty huokoshalkaisija on 0,2-0,4 ^um.Akzona Inc. has proposed a new process for making microporous polyolefin-based polymers (see U.S. Patent 4,247,498). In this process, polyolefins are dissolved at elevated temperature in aromatic hydrocarbons, amines, alcohols or ketones, after which the heated solutions are cooled. The materials thus produced represent, according to the company, a new generation of porous materials bearing the trademark "Accurel" and having an adjusted pore diameter of 0.2-0.4 μm.
Näin ollen alalta puuttuu tällä hetkellä sellainen polymeerinen suodatusaine, jolla olisi tarvittava ominaisuusyh-distelmä ja joka tyydyttäisi nykyiset vaatimukset ainetta 3 73444 puhdistettaessa, erotettaessa, talteenotettaessa, poistettaessa, so. joka olisi monikäyttöinen tällä erityisellä käyttöalueella ja samanaikaisesti selektiivinen sekä tehokas .Thus, there is currently a lack of a polymeric filter media in the art that has the required combination of properties and satisfies the current requirements for the purification, separation, recovery, removal of material 3 73444, i. which would be versatile in this particular field of application and at the same time selective as well as effective.
Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada tällainen polymeerinen suodatusaine, jolla olisi laaja suodatuskapasiteettialue, so. joka soveltuisi aineiden erilaisiin fysikaalis-kemiallisiin erotusprosesseihin ja joilla olisi korkea erotustehokkuus, toimintastabilitteetti ja joka olisi yksinkertainen valmistaa.It is an object of the present invention to provide such a polymeric filter media having a wide range of filtration capacities, i. which would be suitable for various physico-chemical separation processes of substances and which would have a high separation efficiency, operational stability and be simple to manufacture.
Tämä on aikaansaatu aineiden fysikaalis-kemialliseen erotukseen soveltuvalla polymeerisellä aineella, joka keksinnön mukaan sisältää huokoista polymeeriä, jolla on kolmiulotteinen rakenne kiinteänä dispersiona, jonka huokosten halkaisija on 0,002 - 10 ^um ja läpäisykerroin 2 x 10 ^ - 2 x 10~2 cm·sekThis is achieved by a polymeric material suitable for the physicochemical separation of the substances, which according to the invention contains a porous polymer having a three-dimensional structure as a solid dispersion with a pore diameter of 0.002 to 10 and a permeation coefficient of 2 x 10 to 2 x 10 cm · sec
Esillä olevan keksinnön mukaan tämä polymeerinen aine valmistetaan saattamalla formaldehydi reagoimaan ainakin yhden sellaisen monomeerin kanssa, joka formaldehydin kanssa kykenee muodostamaan polymeerin, jolla on kolmiulotteinen rakenne, polymerointikatalyytin läsnäollessa vesipitoisessa väliaineessa, jolloin sen pH pidetään arvossa 0,1-4 ja saatu polymeerikonsentraatio 20-65 paino-%:ssa, minkä sen jälkeen annetaan seistä niin kauan, että muodostuu kiinteä dispersio, jonka huokoshalkaisija on 0,002 - 10 ,um ja -7 -2 -1 läpäisykerroin 2 x 10 - 2 x 10 cm*sekAccording to the present invention, this polymeric substance is prepared by reacting formaldehyde with at least one monomer capable of forming a polymer having a three-dimensional structure with formaldehyde in the presence of a polymerization catalyst in an aqueous medium to maintain a pH of 0.1-4 and a polymer concentration of 20-65. % by weight, after which it is allowed to stand until a solid dispersion with a pore diameter of 0.002 to 10 μm and a permeability coefficient of 2 x 10 to 2 x 10 cm * sec is formed.
Esillä olevan keksinnön mukaisella polymeerisellä suodatin-aineella on korkea erotustehokkuus erilaisissa fysikaalis-kemiallisissa prosesseissa, kuten sorptiossa, ioninvaihdossa, emulsion erottamisessa, käänteisosmoosissa, ultra-suodatuksessa ja sentapaisessa. Tällä aineella on suuri mekaaninen lujuus ja osmoottinen stabiliteetti. Kiinteänä kappaleena se voidaan helposti saattaa alttiiksi mille tahansa koneistukselle. Keksinnön mukaisesta aineesta voidaan 4 73444 valmistaa käytönnöllisesti katsoen minkä tahansa muotoisia kappaleita.The polymeric filter media of the present invention has a high separation efficiency in various physicochemical processes such as sorption, ion exchange, emulsion separation, reverse osmosis, ultrafiltration and the like. This material has high mechanical strength and osmotic stability. As a solid piece, it can be easily exposed to any machining. The material according to the invention can be used to make bodies of virtually any shape.
Esillä olevan keksinnön mukaiselle polymeeriselle aineelle on tunnusomaista, että se sisältää polymeeriä, jonka perusyksikön kaava on: ____ R — CH2--OH2C R _____ m“*· o»· <X, · ρχ,χίThe polymeric substance of the present invention is characterized in that it contains a polymer having the basic unit formula: ____ R - CH2 - OH2C R _____ m “* · o» · <X, · ρχ, χί
_ /OH_ / OH
ου -4- 1] 3 X JJ , -nh-co-nh2, -nh-cs-nh2,ου -4- 1] 3 X JJ, -nh-co-nh2, -nh-cs-nh2,
SÖ^IISÖ ^ II
0H N<NH2 -ΝΗΛ7 , n = 0‘2· L20H N <NH2 -ΝΗΛ7, n = 0'2 · L2
Riippuen polymeerin perusyksikön rakenteesta kuten myös sen permeabiliteetista ja huokoskoosta, on esillä olevan keksinnön mukaisista aineista erilaisia mahdollisia suoritusmuotoja. Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava: CH2^'OH2C--— . .. jossa n = 0-2Depending on the structure of the polymer base unit as well as its permeability and pore size, there are various possible embodiments of the materials of the present invention. A polymeric substance in which the basic unit has the formula: CH2 ^ 'OH2C --—. .. where n = 0-2
HO ^°HHO ^ ° H
on käyttökelpoinen emulsioiden erotuksessa yhteensulautta-malla.is useful in separating emulsions by fusion.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava: jossa OH !A polymeric substance in which the basic unit has the formula: where OH!
Il 5 73444 on käyttökelpoinen pääasiallisesti arseenin talteenotossa.Il 5 73444 is useful mainly in the recovery of arsenic.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava:Polymeric substance in which the basic unit has the formula:
OH ^OHOH ^ OH
** CHj—^· OH2C'—— ... jossa n on 0-2** CHj— ^ · OH2C '—— ... where n is 0-2
HO OHHO OH
on käyttökelpoinen talliumin talteenotossa.is useful in thallium recovery.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiöllä on kaava:Polymeric substance in which the basic unit has the formula:
OHOH
HO IHO I
\ 11- CH~—f OH0cJ-t- l) jossa n - 0-2 * I *\ 11- CH ~ —f OH0cJ-t- l) where n - 0-2 * I *
OHOH
on käyttökelpoinen elektronien siirrossa ja pääasiallisesti hapen poistamiseksi.is useful in electron transfer and primarily for oxygen removal.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava:Polymeric substance in which the basic unit has the formula:
OH OHOH OH
CH2-fOH2C]l-^ossa n = °"2CH2-fOH2C] in 1 - n = 0 "2
S03H S03HSO3H SO3H
on käyttökelpoinen ioninvaihdossa ja pääasiallisesti veden pehmentämiseksi.is useful in ion exchange and mainly for water softening.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava:Polymeric substance in which the basic unit has the formula:
OH QHOH QH
^φ-εΗ2^ΟΗ2θ3^·'-φΐ^ jossa n = 0-2 ' ^3 i » f * 6 73444 on käyttökelpoinen liuenneiden orgaanisten aineosien sorptiossa.^ φ-εΗ2 ^ ΟΗ2θ3 ^ · '-φΐ ^ where n = 0-2' ^ 3 i »f * 6 73444 is useful in the sorption of dissolved organic constituents.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava: ... — nh — CS — N — CH-5-f 0HoC--NH - CS — N---- | 2 L 2 n j » r » » jossa n = 0-2, on käyttökelpoinen ioninvaihdoerotuksessa ja etupäässä raskasmetalli-ionien talteenottamiseksi.Polymeric substance in which the basic unit has the formula: ... - nh - CS - N - CH-5-f 0HoC - NH - CS - N ---- | 2 L 2 n j »r» »where n = 0-2, is useful in ion exchange separation and primarily for the recovery of heavy metal ions.
Polymeerin aine, jossa perusyksiköllä on kaava: ™ - CH2-j- 0H2C j-s-NH ;A polymeric substance in which the basic unit has the formula: ™ - CH2-j-OHH2 j-s-NH;
)r\ I) r \ I
. . .-HN-(/ N n' N- · · ·. . .-HN - (/ N n 'N- · · ·
N=/ \=NN = / \ = N
I -jossa n = 0-2I where n = 0-2
NH NHNH NH
I II I
''
i Ii I
I II I
on käyttökelpoinen happi-anionien anioninvaihtoerotuksessa ja molybdeenin erottamiseksi reniumista.is useful in the anion exchange separation of oxygen anions and the separation of molybdenum from rhenium.
Polymeerinen aine, jossa perusyksiköllä on kaava: ----NH - CO — N — CH~--0HoC--NH — CO — N — I 2 I- 2 J" | : ; n = 0-2 jossa n = 0-2, on käyttökelpoinen suodatettaessa hyvin emäksisissä väliaineissa.A polymeric substance in which the basic unit has the formula: ---- NH - CO - N - CH ~ --OHoC - NH - CO - N - I 2 I-2 J "|:; n = 0-2 where n = 0 -2, is useful for filtration in highly basic media.
Esillä olevan keksinnön mukaisen aineen eräänä etuna on sen tehokas suodatuskapasiteetti erotusprosesseissa: sorptiossa, ioninvaihdossa, emulsion erottamisessa, mikrosuo^a-tuksessa, ultrasuodatuksessa, käänteisosmoosissa ja sen tapaisissa. Se mahdollistaa sellaisten liuenneiden aines 7 73444 osien kvantitatiivisen talteenoton, kuten arseenin, antimonin, molybdeenin, talliumin ja sentapaiset. Tätä ainetta voidaan tehokkaasti käyttää nesteiden suodatuksessa, kaasujen puhdistuksessa ja pölyn sieppaamisessa.One advantage of the agent of the present invention is its efficient filtration capacity in separation processes: sorption, ion exchange, emulsion separation, microfiltration, ultrafiltration, reverse osmosis and the like. It allows the quantitative recovery of solute 7 73444 components such as arsenic, antimony, molybdenum, thallium and the like. This substance can be effectively used in the filtration of liquids, in the purification of gases and in the capture of dust.
Yllä on jo mainittu, että aineiden fysikaalis-kemialliseen erotukseen soveltuva polymeerinen aine sisältää esillä olevan keksinnön mukaisesti rakenteeltaan kolmiulotteista huokoista polymeeriä kiinteän dispersion muodossa, jonka huo-koshalkaisija on 0,002 - 10 ^um ja läpäisykerroin 2 x 10 2 x 10 ^ cm·sekIt has already been mentioned above that the polymeric material suitable for the physicochemical separation of the substances according to the present invention contains a three-dimensional porous polymer in the form of a solid dispersion with a pore diameter of 0.002 to 10 μm and a transmittance of 2 x 10 2 x 10 μm.
Eräs esillä olevan keksinnön mukaiselle polymeeriselle suodatusaineelle luonteenomainen piirre, on polymeerin kiinteä dispersiotiläSanonnalla "kiinteä dispersio" tarkoitetaan sellaista polymeerin tilaa, jossa sekä suspension että kiinteän kappaleen ominaisuudet yhtyvät tapauksessa, jossa vettä on dispergoitunut polymeeriin.A characteristic feature of the polymeric filter media of the present invention is the solid dispersion state of the polymer. By "solid dispersion" is meant a state of the polymer in which the properties of both the suspension and the solid body coincide when water is dispersed in the polymer.
Toinen esillä olevan keksinnön mukaiselle polymeeriselle suodatusaineelle luonteenomainen piirre on sen kolmiulotteinen rakenne. Eräs lisäpiirre keksinnön mukaiselle aineelle on sen huokoisuus ja läpäisevyys. Huokoshalkaisija -7 -2 on 0,002 - 10 -um ja läpäisykerroin on 2 x 10 - 2 x 10 . -1 ' cm·sek Tämä polymeerinen aine valmistetaan menetelmällä, johon esillä olevan keksinnön mukaisesti kuuluu se, että formaldehydi saatetaan reagoimaan vähintään yhden monomeerin kanssa, joka kykenee formaldehydin kanssa muodostamaan rakenteeltaan kolmiulotteisen polymeerin. Reaktio suoritetaan polymerointikatalyytin läsnäollessa vesipitoisessa väliaineessa. Reaktion aikana pidetään väliaineen pH alueella 0,1-4 ja saadun polymeerin konsentraatio säädetään 20-65 paino-%:iin. Kun polymeerikonsentraatio saadaan tälle alueelle, säilytetään polymeeriä liuoksineen niin kauan, että muodostuu kiinteä polymeeridispersio.Another characteristic of the polymeric filter media of the present invention is its three-dimensional structure. A further feature of the substance according to the invention is its porosity and permeability. The pore diameter -7 -2 is 0.002 to 10 -um and the transmittance is 2 x 10 to 2 x 10. -1 'cm · sec This polymeric substance is prepared by a process which, according to the present invention, comprises reacting formaldehyde with at least one monomer capable of forming a three-dimensional polymer with formaldehyde. The reaction is carried out in the presence of a polymerization catalyst in an aqueous medium. During the reaction, the pH of the medium is maintained in the range of 0.1 to 4 and the concentration of the polymer obtained is adjusted to 20 to 65% by weight. Once the polymer concentration is reached in this range, the polymer and its solutions are stored until a solid polymer dispersion is formed.
8 73444 Lähtömonomeerinä, joka soveltuu saatettavaksi reagoimaan formaldehydin kanssa, voidaan käyttää mitä tahansa sellaista monomeeria, joka kykenee muodostamaan formaldehydin kanssa kolmiulotteisen rakenteen. Esimerkkejä tällaisista monomeereistä ovat fenoli, polyhydriset fenolit, kresolit, sulfofenoliset yhdisteet, karbamidiyhdisteet ja sentapaiset. Polymerointikatalyyttinä voidaan käyttää sellaisia ydis-teitä kuin emäksiä ja happoja.8,7444 As the starting monomer suitable for reacting with formaldehyde, any monomer capable of forming a three-dimensional structure with formaldehyde can be used. Examples of such monomers include phenol, polyhydric phenols, cresols, sulfophenol compounds, urea compounds and the like. Ydis such as bases and acids can be used as the polymerization catalyst.
Reaktio suoritetaan lämpötilassa, joka on 20-90°C riippuen lähtömonomeerista ja valitun polymerointikatalyytin tyypistä.The reaction is carried out at a temperature of 20 to 90 ° C depending on the starting monomer and the type of polymerization catalyst chosen.
Formaldehydin moolisuhde monomeerin nähden vaihtelee välillä 1,3:1 - 8,0:1.The molar ratio of formaldehyde to monomer ranges from 1.3: 1 to 8.0: 1.
Kuten yllä on mainittu, pidetään saadun polymeerin kon-sentraatio reaktion aikana 20-65 paino-%:ssa. Alaraja määräytyy sillä, että, kun polymeerin konsentraatio liuoksessa on alle 20 %, ei aineella ole mitään kiinteää dispersio-olotilaa. so. polymeeri dispergoituu ja menettää edellä määritellyt ominaisuutensa. Polymeeripitoisuuden yläraja määräytyy sillä, että, kun polymeerin konsentraatio on yli 65 %, alenee sen huokoisuus ja sen läpäisevyys pienenee näin ollen. Yllä määritellyn pitoisuusalueen noudattamatta jättäminen johtaa näin ollen siihen, ettei saada ainetta jolla on halutut ominaisuudet. Reaktion aikana pidetään reaktiomassan pH alueella 0,1-4. pH-arvon 0,1 alapuolella huokoisuus vähenee ja siten myös aineen läpäisevyys. pH-arvon 4 yläpuolella osasten välinen tarttuvuus-aste pienenee, eikä ainetta saada kiinteän dispersion muotoon. Mikäli polymerointireaktio suoritetaan erityisissä muoteissa, on mahdollista samanaikaisesti saada sekä aine että kappale siitä. Kappaleella voi olla eri muoto riippuen sen lopullisesta käytöstä, kuten putkina, levyinä, kalvoina, kuituina, kapillaareina ja sentapaisina.As mentioned above, the concentration of the polymer obtained during the reaction is kept at 20 to 65% by weight. The lower limit is determined by the fact that when the concentration of the polymer in the solution is less than 20%, the substance does not have any solid dispersion state. i. the polymer disperses and loses its properties as defined above. The upper limit of the polymer content is determined by the fact that when the concentration of the polymer exceeds 65%, its porosity decreases and its permeability thus decreases. Failure to comply with the concentration range defined above will therefore result in the absence of a substance with the desired properties. During the reaction, the pH of the reaction mass is maintained in the range of 0.1-4. Below pH 0.1, the porosity decreases and thus also the permeability of the substance. Above pH 4, the degree of interparticle adhesion decreases and the substance is not obtained in the form of a solid dispersion. If the polymerization reaction is carried out in special molds, it is possible to obtain both the substance and a part thereof simultaneously. The body may have a different shape depending on its end use, such as tubes, sheets, films, fibers, capillaries, and the like.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan 9 73444 käytännössä seuraavalla tavalla. Edellä mainittuja läh-töainesosia - formaldehydiä ja monomeeriä moolisuhteessa 1,3-8,0:1 - sekoitetaan vesipitoiseen väliaineeseen ja säilytetään, kunnes muodostuu kiinteän disperision muodossa oleva tuote, samalla kun polymeeripitoisuus pidetään 20-65 %:ssa ja pH arvossa 0,1-4. Saatu tuote on huokoinen, läpäisevä ja kolmiulotteinen. Tuote on kaupallinen tuote ja valmis käyttöön. Kuten selityksestä ilmenee, on menetelmä helppo toteuttaa ja se voidaan helposti toteuttaa kaupallisessa mittakaavassa, koska se ei edellytä mitään erityisvälineitä tai kalliita vaikeasti saatavissa olevia ainesosia. Toinen etu esillä olevasta keksinnöstä on se, että on mahdollista samanaikaisesti valmistaa sekä ainetta että kappaletta siitä.The method according to the present invention is carried out in practice as follows. The above starting ingredients - formaldehyde and monomer in a molar ratio of 1.3-8.0: 1 - are mixed with an aqueous medium and stored until a product in the form of a solid dispersion is formed, while maintaining a polymer content of 20-65% and a pH of 0.1 -4. The product obtained is porous, permeable and three-dimensional. The product is a commercial product and ready for use. As can be seen from the description, the method is easy to implement and can be easily implemented on a commercial scale because it does not require any special equipment or expensive hard-to-obtain ingredients. Another advantage of the present invention is that it is possible to simultaneously produce both a substance and a body thereof.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla, jotka kuvaavat polymeeristä suodatusainetta ja menetelmää sen valmistamiseksi esillä olevan keksinnön mukaisesti. Ellei muuta sanota, on aineiden pitoisuudet kaikissa esimerkeissä ilmaistu painoprosenttina.·The invention will be described in more detail below by means of examples illustrating a polymeric filter medium and a process for its preparation according to the present invention. Unless otherwise stated, the concentrations of the substances in all examples are expressed as percentages by weight.
Esimerkki 1Example 1
Reaktioastiaan panostetaan 670 g fenolia, 187 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta, 190 g paraformia ja 26 g nat-riumhydroksidia. Reaktioseosta pidetään 60°C:n 90 min, minkä jälkeen lisätään 996 ml 98 %:sta etikkahappoa ja suolahappoa pH-arvoon 3.670 g of phenol, 187 ml of a 35% aqueous solution of formaldehyde, 190 g of paraform and 26 g of sodium hydroxide are charged to the reaction vessel. The reaction mixture is kept at 60 [deg.] C. for 90 min, after which 996 ml of 98% acetic acid and hydrochloric acid are added to pH 3.
Saatua liuosta, jossa muodostuneen polymeerin konsentraa-tio on 43 %, pidetään 70°C:n lämpötilassa 25 h. Tämän ajanjakson jälkeen poistetaan polymeeri reaktioastiasta. Tällä polymeerillä on kolmiulotteinen rakenne ja muodostuu kiinteästä dispersiosta, jonka huokoshalkaisija on 20-40 A ja -7 -1 läpäisykerroin 2,2 x 10 cm*sek . Tätä aineitta käytetään erotusmembraanina käänteisosmoosiprosesseissa.The resulting solution with a concentration of 43% of the polymer formed is maintained at 70 ° C for 25 h. After this period, the polymer is removed from the reaction vessel. This polymer has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of 20-40 Å and a permeation coefficient of -7 -1 2.2 x 10 cm * sec. This substance is used as a separation membrane in reverse osmosis processes.
Esimerkki 2Example 2
Sekoittimella, palautusjäähdyttimellä ja lämpömittarilla 10 73444 varustettuun kolmikaulaiseen reaktoriin panostetaan 323 g fenolia, 370 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta ja 13 g natriumhydroksidia. Seosta sekoitetaan ja pidetään 90 min lämpötilassa 60°C, minkä jälkeen lisätään 1,376 ml 98 %:sta etikkahappoa ja suolahappoa pH-arvoen 3. Saat liuos, jossa muodostuneen polymeerin konsentraatio on 21 %, kaadetaan ruostumattomasta teräksestä olevan muotin sisäpuoliseen putkitilaan, jossa on laippa, jonka korkeus on 280 mm ja sisähalkaisija 120 mm, johon on sovitettua koaksiaalisesti tanko, jonka ulkohalkaisija on 70 mm. Täytetty muotti suljetaan ja sovitetaan lämpökammioon, jossa lämpötila on 80°C. 25 tunnin viiveajan jälkeen muotti jäähdytetään ja siitä poistetaan keltainen kappale, jonka korkeus on 270 mm ja suodatusseinämien paksuus 25 mm.A three-necked reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer 10 73444 is charged with 323 g of phenol, 370 ml of 35% aqueous formaldehyde and 13 g of sodium hydroxide. The mixture is stirred and kept at 60 ° C for 90 minutes, after which 1.376 ml of 98% acetic acid and hydrochloric acid are added at pH 3. To obtain a solution with a concentration of 21% of the polymer formed, pour it into a stainless steel mold with a flange. , with a height of 280 mm and an inner diameter of 120 mm, to which a rod with an outer diameter of 70 mm is fitted coaxially. The filled mold is sealed and fitted in a heat chamber at a temperature of 80 ° C. After a delay time of 25 hours, the mold is cooled and a yellow body with a height of 270 mm and a filter wall thickness of 25 mm is removed.
Saadulla kappaleella on seuraavat ominaisuudet: huokoshal- -3 -l kaisija 8-10 ^um, läpäisykerroin 5,7 x 10 cm-sek .The obtained body has the following properties: pore diameter -3 -1 beam 8-10 μm, transmittance 5.7 x 10 cm-sec.
Tätä kappaletta testataan emulsion yhteensulautumiserotuk-sessa. Vesipitoinen emulsio, jossa on 66 mg/1 keroseenia, johdetaan polymeerisen kappaleen läpi nopeudella 590 1/h. Kappaleen poistopäässä muodostuu helposti ja nopeasti erotettavissa oleva järjestelmä, joka koostuu kahdesta faasista: vesifaasista, jossa on 0,7 mg/1 keroseenia ja orgaanisesta faasista, jossa on 0,18 g/1 vettä.This body is tested in emulsion fusion separation. An aqueous emulsion of 66 mg / l kerosene is passed through the polymeric body at a rate of 590 l / h. At the outlet end of the body, an easily and quickly separable system is formed, consisting of two phases: an aqueous phase with 0.7 mg / l of kerosene and an organic phase with 0.18 g / l of water.
Esimerkki 3Example 3
Reaktioastiaan panostetaan 454 ml pyrokatekolin 30,6 %:sta vesiliuosta, 144 ml formaldehydin 37 %:sta vesiliuosta ja suolahappoa pH-arvoon 2. Liuosta sekoitetaan 60°C:n lämpötilassa tunnin ja 45 min ajan. Sen jälkeen se jäähdytetään 30,7°C:een. Saatua liuosta, jossa polymeerin konsentraatio on 32 %, pidetään 30,7°C:n lämpötilassa 46 h ja 82°C:n lämpötilassa 30 h. Sen jälkeen astiasta poistetaan kolmiulotteinen polymeeri; tuote muodostuu kiinteästä dispersiosta jonka huokoshalkaisija on 4-7 ,um ja läpäisy- ( _4 _i ' kerroin 8,6 x 10 cm·sekThe reaction vessel is charged with 454 ml of a 30.6% aqueous solution of pyrocatechol, 144 ml of a 37% aqueous solution of formaldehyde and hydrochloric acid to pH 2. The solution is stirred at 60 ° C for 1 hour and 45 minutes. It is then cooled to 30.7 ° C. The resulting solution with a polymer concentration of 32% is maintained at 30.7 ° C for 46 h and at 82 ° C for 30 h. The three-dimensional polymer is then removed from the vessel; the product consists of a solid dispersion with a pore diameter of 4-7 μm and a transmittance (_4 _i 'coefficient of 8.6 x 10 cm · sec
Siten valmistettua ainetta testataan elektrolyyttisestä 11 73444 kuparintuotannosta tulevien liuoksien puhdistusprosessissa. Lähtöliuos, jolla on seuraava koostumus (g/1): kupari - 47,0, arseeni - 11,8, nikkeli - 18,7, antimoni - 0,8, liete - 0,1, rikkihappo - 160, johdetaan aineen läpi tunnin ajan, jolloin saadaan 24 1 suodatetta, jolla on seuraava koostumus (g/1): kupari 47,0, arseeni - 10,9, nikkeli -18,7, antimoni - 0,1, liete - 0,018, rikkihappo - 160. Suodatuskapasiteetti regeneroidaan puhdistamalla kompri-moidulla ilmalla ja antimonin eluointi aikaansaadaan käsittelemällä 7 N suolahapolla. Eluoinnin aikana saadaan 1,0 1 eluaattia, jossa on 16,3 g/1 antimonia.The substance thus prepared is tested in a process for the purification of solutions from electrolytic 11,734,44 copper production. A stock solution having the following composition (g / l): copper - 47.0, arsenic - 11.8, nickel - 18.7, antimony - 0.8, slurry - 0.1, sulfuric acid - 160, is passed through the substance for one hour for 24 l of a filtrate having the following composition (g / l): copper 47.0, arsenic 10.9, nickel -18.7, antimony 0.1, slurry 0.018, sulfuric acid 160. Filtration capacity regenerated by purification with compressed air and elution of antimony is achieved by treatment with 7 N hydrochloric acid. During elution, 1.0 l of eluate with 16.3 g / l of antimony is obtained.
Esimerkki 4Example 4
Reaktioastiaan panostetaan 454 ml pyrokatekolin 30,6 3:sta vesiliuosta, 144 ml formaldehydin 37 %:sta vesiliuosta ja suolahappoa pH-arvoon 2. Liuosta sekoitetaan 55°C:n lämpötilassa 1 tunnin ja 50 min ajan, jäähdytetään lämpötilaan 32,6°C. Saatua liuosta, jossa muodostuneen polymeerin kon-sentraatio on 32 %, pidetään 32,6°C:n lämpötilassa 46 h ja 82°C:n lämpötilassa 30 h. Sen jälkeen polymeeri poistetaan astiasta; sillä on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiosta, jossa huokoshalkaisija -4 -1 on 3-5 yum ja läpäisykerroin 1,2 x 10 cm·sek Näin tuotettua ainetta testataan prosessissa, jossa rikkihappo puhdistetaan arseenista. Lähtöliuoksella on seuraava koostumus (g/1): arseeni - 3,5, rauta - 0,98, rikkihappo -380, johdetaan aineen läpi tilavuusnipeudella 200 yksikkö-tilavuutta/h. Näin tehtäessä saadaan suodate, jolla on alla oleva koostumus (g/1): arseeni - 0,007, rauta - 0,83, rikkihappo - 366. Aine regeneroidaan käsittelemällä sitä vedellä 70°C:n lämpötilassa.The reaction vessel is charged with 454 ml of 30.6% aqueous pyrocatechol solution, 144 ml of 37% aqueous formaldehyde solution and hydrochloric acid to pH 2. The solution is stirred at 55 ° C for 1 hour and 50 min, cooled to 32.6 ° C. . The resulting solution with a concentration of 32% of the polymer formed is maintained at 32.6 ° C for 46 h and at 82 ° C for 30 h. The polymer is then removed from the vessel; it has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of -4 -1 to 3-5 μm and a transmittance of 1.2 x 10 cm · sec The substance thus produced is tested in a process in which sulfuric acid is purified from arsenic. The stock solution has the following composition (g / l): arsenic - 3.5, iron - 0.98, sulfuric acid -380, passed through the substance at a volume rate of 200 unit-volume / h. Doing so gives a filtrate having the following composition (g / l): arsenic - 0.007, iron - 0.83, sulfuric acid - 366. The substance is regenerated by treating it with water at 70 ° C.
Esimerkki 5Example 5
Reaktioseos valmistetaan sekoittamalla keskenään 1,15 1 resorsinolin 44,0 %:sta vesiliuosta, 498 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta ja suolahappoa pH-arvoon 4, ja sekoi- 12 73444 tusta jatketaan vielä 3 h. Saatu liuos, jossa polymeeri-konsentraatio on 40 %, valetaan 14 polyetyleenistä valmistettuun muottiin. Muotissa on kaksi samankeskisestä sovitettua putkea ja putkien välinen tila on täytetty yllä saadun polymeerin liuoksella. Panostetut muotit sovitetaan vesitermostaattiin, jossa lämpötila on 20°C. 24 tunnin jälkeen siirretään muotit lämpökammioon, joka on lämpötilassa 80°C ja pidetään siinä 48 h. Muoteista poistetaan jälkeenpäin putkimaisia kappaleista, joilla on hyvä mekaaninen lujuus; kappaleiden pituus on 341 mm, suodatus- seinämän paksuus 4 mm, huokoshalkaisija 0,03-0,06 ,um ja “6 “1 läpäisykerroin 8,6 x 10 cm·sek . Kappaleen lopullinen 2 puristuslujuus on 250 kg/cm .The reaction mixture is prepared by mixing 1.15 l of a 44.0% aqueous solution of resorcinol, 498 ml of a 35% aqueous solution of formaldehyde and hydrochloric acid to pH 4, and stirring is continued for a further 3 h. The resulting solution with a polymer concentration is 40%, molded into 14 molds made of polyethylene. The mold has two concentric fitted tubes and the space between the tubes is filled with a solution of the polymer obtained above. The charged molds are fitted to a water thermostat at a temperature of 20 ° C. After 24 hours, the molds are transferred to a heat chamber at a temperature of 80 ° C and kept there for 48 h. The molds are subsequently removed from tubular bodies with good mechanical strength; the length of the pieces is 341 mm, the thickness of the filter wall is 4 mm, the pore diameter is 0.03-0.06 μm and the transmittance “6“ 1 is 8.6 x 10 cm · sec. The final compressive strength of the piece 2 is 250 kg / cm.
Näin valmistettuja polymeerisiä putkimaisia kappaleita testataan ultrasuodatusprosessissa. Ultrasuodatuspuhdis-tukselle on kuparielektrolyytti, jolla on alla oleva koostumus (g/1); rikkihappo - 153, kupari - 45, nikkeli - 12, arseeni - 8, antimoni - 0,8, dispergoituneita lietesisään-sulkeumia - 0,048 (huokoskoko 0,04-0,1 ^um) , emulgoitu-neita orgaanisia aineita - 0,18.The polymeric tubular bodies thus prepared are tested in an ultrafiltration process. For ultrafiltration purification, there is a copper electrolyte having the composition below (g / l); sulfuric acid - 153, copper - 45, nickel - 12, arsenic - 8, antimony - 0.8, dispersed sludge inclusions - 0.048 (pore size 0.04-0.1 μm), emulsified organic substances - 0.18 .
Saatu suodate sisältää (g/1): rikkihappo - 153, kupari -45, nikkeli - 12, arseeni - 8, antimoni - 0,8, dispergoituneita lietesisäänsulkeumia - ei yhtään, emulgoituneita orgaanisia aineita - 0,001. Suodatteen saanto on 98 %, konsentraatti sisältää noin 2,3 g/1 lietesisäänsulkeumia ja 9 g/1 emulgoituneita orgaanisia aineita.The filtrate obtained contains (g / l): sulfuric acid - 153, copper - 45, nickel - 12, arsenic - 8, antimony - 0.8, dispersed sludge inclusions - none, emulsified organic substances - 0.001. The yield of the filtrate is 98%, the concentrate contains about 2.3 g / l of slurry inclusions and 9 g / l of emulsified organic substances.
Ultrasuodatinyksikön käyttö 150 h ei paljastanut mitään merkille pantavaa muutosta putkimaisten polymeeristen kappaleiden suodatusominaisuuksissa.Use of the ultrafilter unit for 150 h did not reveal any noticeable change in the filtration properties of the tubular polymeric bodies.
Esimerkki 6Example 6
Reaktioastiaan panostetaan 452 ml resorsinolin 30 %:sta vesiliuosta, 138 ml formaldehydin 37 %:sta vesiliuosta ja suolahappoa pH-arvoon 4 ja reaktiomassaa sekoitetaan 13 73444 2-6 h. Saatua liuosta, jossa muodostuneen polymeerin kon-sentraatio on 38 %, pidetään 20°C:n lämpötilassa 46 h ja sen jälkeen 82°C:n lämpätilassa 24 h. Tämän ajanjakson päätyttyä poistetaan polymeeri reaktioastiasta; tuotteella on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiosta, jossa huokoshalkaisija on 6-9 ,um ja läpäisy- -3 -1 kerroin on 6,6 x 10 cm-sek Tätä polymeeriä testataan lyijyn ja sinkin tuotannosta saatujen jätenesteiden puhdistusprosessissa talliumista. Lähtöliuoksella (pH =9) on seuraava koostumus (g/1); sinkki - 1,5, kadmium - 0,2, tallium - 0,02 ja se johdetaan polymeerin läpi nopeudella 400 yksikkötilavuutta/h. Suoda-te sisältää (g/1): sinkki - 1,5, kadmium - 0,2, hivenmää-riä talliumia. Polymeerin reaenerointi aikaansaadaan käsittelemällä 15 %: sella etikkahapolla , jolloin saadaan eluaatti, jossa on 11,8 g/1 talliumia.The reaction vessel is charged with 452 ml of a 30% aqueous solution of resorcinol, 138 ml of a 37% aqueous solution of formaldehyde and hydrochloric acid to pH 4, and the reaction mass is stirred for 13 to 4-6 h. The resulting solution with a polymer concentration of 38% is kept under At 46 ° C for 46 h and then at 82 ° C for 24 h. At the end of this period, the polymer is removed from the reaction vessel; the product has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of 6-9 μm and a permeability coefficient of -3 -1.6 x 10 cm-sec This polymer is tested in a process for the purification of waste liquids from the production of lead and zinc from thallium. The stock solution (pH = 9) has the following composition (g / l); zinc - 1.5, cadmium - 0.2, thallium - 0.02 and is passed through the polymer at a rate of 400 unit volumes / h. The filtrate contains (g / l): zinc - 1.5, cadmium - 0.2, trace amounts of thallium. Reaction of the polymer is achieved by treatment with 15% acetic acid to give an eluate with 11.8 g / l thallium.
Esimerkki 7Example 7
Reaktioastiaan panostetaan 200 ml hydrokinonin 55 %:sta vesiliuosta, 226 ml formaldehydin 37 %:sta vesiliuosta ja suolahappoa pH-arvoon 0,1 ja sekoitusta jatketaan 90 min. Saatua liuosta, jossa muodostuneen polymeerin konsentraa-tio on 45 %, pidetään 50°C:n lämpötilassa 24 h ja 83°C:n lämpötilassa 48 h. Tämän ajanjakson jälkeen polymeeri poistetaan reaktioastiasta; tuotteella on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiota, jossa huokos- -3 -1 halkaisija on 5-7 ^,um ja suodatuskerroin 1,9 x 10 cm· sek Tätä ainetta testataan prosessissa, jossa happea poistetaan vedestä.200 ml of a 55% aqueous solution of hydroquinone, 226 ml of a 37% aqueous solution of formaldehyde and hydrochloric acid are charged to the reaction vessel to pH 0.1 and stirring is continued for 90 min. The resulting solution with a concentration of 45% of the polymer formed is maintained at 50 ° C for 24 h and at 83 ° C for 48 h. After this period, the polymer is removed from the reaction vessel; the product has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore--3 -1 diameter of 5-7 μm and a filtration coefficient of 1.9 x 10 cm · sec This substance is tested in a process in which oxygen is removed from water.
Esimerkki 8Example 8
Sekoittimellä, palautusjäähdyttimellä ja lämpömittarilla varustettu kolmikaulaiseen reaktoriin panostetaan 324 g m-kresolia, 226 ml formaldehydin 37 %:sta vesiliuosta, 98 g paraformia ja 17 g natriumhydroksidia. Seosta sekoi- 14 73444 tetaan ja pidetään 60°C:n lämpötilassa 90 min, minkä jälkeen siihen lisätään 892 ml 98 %:sta etikkahappoa ja suolahappoa pH-arvoon 1. Saatua liuosta, jossa muodostuneen polymeerin konsentraatio on 31 %, pidetään 80°C:n lämpötilassa. 25 tunnin jälkeen poistetaan astiasta kolmiulotteinen polymeeri; tuote muodostuu kiinteästä dispersiosta, jossa huokoshalkaisija on 3-5 ,um ja läpäisykerroin -4 -1 1,1 x 10 cm·sek Näin tuotettua ainetta testataan prosessissa jossa liuenneita orgaanisia ainesosia poistetaan. Lähtöliuoksessa on 5 mg/1 kerosiinia ja sitä johdetaan aineen läpi nopeudella 200 yksikkötilavuutta tunnissa. Poistuvassa suodat-teessa ei kromatografiällä havaita keroseenia. Aine regeneroidaan käsittelemällä sitä tuorehöyryllä.A three-necked reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer is charged with 324 g of m-cresol, 226 ml of a 37% aqueous formaldehyde solution, 98 g of paraform and 17 g of sodium hydroxide. The mixture is stirred and maintained at 60 DEG C. for 90 minutes, after which 892 ml of 98% acetic acid and hydrochloric acid are added to pH 1. The resulting solution with a concentration of 31% of the polymer formed is kept at 80 DEG C. at. After 25 hours, the three-dimensional polymer is removed from the vessel; the product consists of a solid dispersion with a pore diameter of 3-5 μm and a transmittance of -4 -1 1.1 x 10 cm · sec The substance thus produced is tested in a process in which dissolved organic constituents are removed. The stock solution contains 5 mg / l of kerosene and is passed through the substance at a rate of 200 unit volumes per hour. No kerosene is detected by chromatography on the effluent. The substance is regenerated by treating it with fresh steam.
Esimerkki 9Example 9
Reaktioseos valmistetaan liuottamalla 160 g ureaa 220 ml:aan formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta, minkä jälkeen lisätään 10 g resorsinolia. Seosta sekoitetaan 15 min pH-arvossa 4. Saatu liuos, jossa muodostuneen polymeerin konsentraatio on 59, valetaan muotteihin. Muotit on valmistettu koaksiaa-lisilla polyetyleeniputkilla ja liuos kaadetaan putkien väliseen tilaan. Täytettyjä muotteja pidetään huoneen lämpötilassa, 24 tunnin jälkeen ne sovitetaan lämpökaappiin, jossa on 80°C:n lämpötila ja pidetään siinä 48 h. Tämän jälkeen muoteista poistetaan kappaleita; niillä on putkimainen muoto ja korkea mekaaninen lujuus ja niiden pituus on 170 mm, suodatusseinämän paksuus 4 mm, huokoshalkai- -7 -1 sija 0,003-0,008 ^um ja läpäisykerroin 3,6 x 10 cm*sekThe reaction mixture is prepared by dissolving 160 g of urea in 220 ml of a 35% aqueous formaldehyde solution, followed by the addition of 10 g of resorcinol. The mixture is stirred for 15 min at pH 4. The resulting solution with a concentration of the polymer formed of 59 is poured into molds. The molds are made of coaxial polyethylene tubes and the solution is poured into the space between the tubes. The filled molds are kept at room temperature, after 24 hours they are placed in an oven at 80 ° C and kept there for 48 h. The molds are then removed; they have a tubular shape and high mechanical strength and a length of 170 mm, a filter wall thickness of 4 mm, a pore diameter of -7 -1 instead of 0.003-0.008 μm and a transmittance of 3.6 x 10 cm * sec
Siten valmistettuja polymeerisiä putkikappaleita käytetään käänteisosmoosissa.The polymeric tube pieces thus prepared are used in reverse osmosis.
Esimerkki 10Example 10
Reaktioseos valmistetaan yhdistelemällä 1,3 1 urean 37 %: sta vesiliuosta, 72 ml 17 %:sta fosforihappoa ja 811 mlThe reaction mixture is prepared by combining 1.3 l of a 37% aqueous solution of urea, 72 ml of 17% phosphoric acid and 811 ml
IIII
is 7 3444 formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta. Seosta sekoitetaan 2 min pH-arvossa 3,5. Saatu liuos, jossa muodostuneen polymeerin konsentraatio on 34 %, kaadetaan ruostumattomasta teräksestä valmistetun muotin putkien väliseen tilaan, jossa on laippa, jonka korkeus on 280 mm ja sisähalkaisija 120 mm, johon on sovitettu tanko, jonka ulkohalkaisija on 70 mm. Täteyttyä muottia pidetään huoneen lämpötilassa 2 h ja 80°C:n lämpötilassa 24 h. Jäähdytyksen jälkeen kappale poistetaan himmeän valkoisen paksuseinämäisen putken muodossa. Siten valmistettu kappale muodostuu polymeeristä, joka on kiinteän dispersion olotilassa ja jonka huo- -5 koshalkaisija on 0,7-0,9 ,um, läpäisykerroin 7,3 x 10 “1 cm*sek , murtopuristuslujuus 0,07 MPa; se on kemiallisesti vastustuskykyinen voimakkaasti emäksisissä väliaineissa .is 7 3444 of a 35% aqueous solution of formaldehyde. The mixture is stirred for 2 min at pH 3.5. The resulting solution having a concentration of 34% of the polymer formed is poured into the space between the tubes of a stainless steel mold having a flange having a height of 280 mm and an inner diameter of 120 mm fitted with a rod having an outer diameter of 70 mm. The filled mold is kept at room temperature for 2 h and at 80 ° C for 24 h. After cooling, the body is removed in the form of a opaque white thick-walled tube. The body thus prepared consists of a polymer in the state of a solid dispersion with a pore diameter of 0.7 to 0.9 μm, a permeability coefficient of 7.3 x 10 x 1 cm * sec, a breaking strength of 0.07 MPa; it is chemically resistant to strongly basic media.
Kappaletta käytetään suodatuspanoksena; sen pidätyskyky sellaisen savisuspension kiinteän faasin suhteen, jonka huokoskoko on 1 ^um, on olennaisesti yhtä kuin 100 % ja se on täydellisesti regeneroitavissa paine-ilmalla suoritetulla puhdistuksella vastakkaiseen suuntaan.The piece is used as a filter cartridge; its retention capacity with respect to the solid phase of a clay suspension having a pore size of 1 μm is substantially equal to 100% and is completely regenerable by cleaning with compressed air in the opposite direction.
Esimerkki 11Example 11
Reaktioseos valmistetaan yhdistelemällä 1,0 1 urean 43 %:sta vesiliuosta, 232 ml resorsinolin 19 %:sta vesiliuosta, 55 ml 15 %:sta fosforihappoa ja 875 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta. Seosta sekoitetaan 2 min pH-arvossa 4,0. Saatu liuos, jonka muodostuneen polymeerin konsentraatio on 34 % kaadetaan ruostumattomasta teräksestä valmistetun muotin putkien väliseen tilaan, jossa on laippa, jonka korkeus on 280 mm ja sisähalkaisija 120 mm, johon on sovitettu tanko, jonka ulkohalkaisija on 70 mm. Täytettyä muottia pidetään huoneen lämpötilassa 2 h ja 80°C:n lämpötilassa 24 h. Jäähdytyksen jälkeen kappaleet poistetaan; sen aineella on kolmiulotteinen rakenne ja se on kiinteän dispersion muodossa, jonka huokoshalkaisija on 0,9-1,8 -4 -1 ,um, suodatuskerroin 1,2 x 10 cm·sek ja murtopuristus- 2 lujuus 8,7 kgf/cm .The reaction mixture is prepared by combining 1.0 L of a 43% aqueous solution of urea, 232 mL of a 19% aqueous solution of resorcinol, 55 mL of 15% phosphoric acid, and 875 mL of a 35% aqueous solution of formaldehyde. The mixture is stirred for 2 min at pH 4.0. The resulting solution having a polymer concentration of 34% is poured into a space between the tubes of a stainless steel mold having a flange having a height of 280 mm and an inner diameter of 120 mm fitted with a rod having an outer diameter of 70 mm. The filled mold is kept at room temperature for 2 h and at 80 ° C for 24 h. After cooling, the pieces are removed; its substance has a three-dimensional structure and is in the form of a solid dispersion with a pore diameter of 0.9-1.8 -4 -1 μm, a filtration coefficient of 1.2 x 10 cm · sec and a breaking strength of 2.7 kgf / cm.
16 7344416 73444
Kappaletta käytetään suodatuspanoksena.The piece is used as a filter cartridge.
Esimerkki 12Example 12
Sekoittimella, palautusjäähdyttimellä ja lämpömittarilla varustettuun kolmikaulaiseen reaktoriin panostettiin 396 g melamiinia, 739 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta ja 53 ml ammoniakin 26 %:sta vesiliuosta. Seosta sekoitetaan 60°C:n lämpötilassa 120 min, sen jälkeen lisätään 351 ml vettä yhdessä 351 ml:n kanssa 98 %:sta etikkahappoa. Saatu liuos, jonka pH on 4 ja muodostuneen polymeerin konsen-sentraatio 33 %, kaadetaan koaksiaalisista ruostumattomasta teräksestä valmistetuista putkista tehdyn muotin putkien väliseen tilaan. Täytetty muotti sovitetaan 70°C:iseen lämpökaappiin. 25 tunnin viiveajan jälkeen kappale poistetaan, sillä on valkoinen väri. korkeus 275 mm ja suoda-tusseinämän paksuus 25 mm. Kappaleen aineella on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiosta, jossa huokoshalkaisija on 0,4-0,6 ,um ja läpäisykerroin -5-1 ' 3,6 x 10 cm·sekA three-necked reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer was charged with 396 g of melamine, 739 ml of 35% aqueous formaldehyde and 53 ml of 26% aqueous ammonia. The mixture is stirred at 60 [deg.] C. for 120 minutes, then 351 ml of water are added together with 351 ml of 98% acetic acid. The resulting solution having a pH of 4 and a concentration of 33% of the polymer formed is poured into the space between the tubes of a mold made of coaxial stainless steel tubes. The filled mold is placed in a 70 ° C oven. After a delay of 25 hours, the song is deleted as it has a white color. height 275 mm and filter wall thickness 25 mm. The body of the body has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of 0.4-0.6 μm and a transmittance of -5-1 '3.6 x 10 cm · sec
Siten valmitettua kappaletta testataan molybdeenin ja re-niumin erotusprosessissa. Lähtöliuos, jonka pH on 1 ja jolla on seuraavakoostumus (g/1); renium - 0,18, molybdeeni - 0,42m suodatetaan kappaleen läpi nopeudella 200 yk-sikkötilavuutta/h. Kappaleeta poistuva liuos ei oleellisesti sisällä moleybdeeniä, kun taas reniumin konsentraatio pysyy olennaisesti muuttumattomana, so. tällä tavoin saadaan molybdeeni täydellisesti erotetuksi reniumista. Suo-datuselementti regeneroidaan käsittelemällä ammoniakin 10 %:sella liuoksella, jolloin saadaan eluaatti, jossa on 8,8 g/1 molybdeeniä.The body thus prepared is tested in a molybdenum-rhenium separation process. Stock solution having a pH of 1 and having the following composition (g / l); rhenium - 0.18, molybdenum - 0.42m is filtered through the body at a rate of 200 unit volumes / h. The solution leaving the body is essentially free of moleybdenum, while the concentration of rhenium remains essentially unchanged, i. in this way molybdenum is completely separated from the rhenium. The filter element is regenerated by treatment with 10% ammonia solution to give an eluate with 8.8 g / l molybdenum.
Esimerkki 13Example 13
Sekoittimella, palautusjäähdyttimella ja lämpömittarilla varustettuun kolmikaulaiseen reaktoriin panostetaan 500 g melamiinia, 945 ml formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta ja 61 ml ammoniakin 26 %:sta vesiliuosta. Seosta sekoitetaan 60°C:n lämpötilassa 120 min, minkä jälkeen lisätään 17 73444 430 ml liuosta, jolla on seuraava koostumus (g/1): suolahappo - 37, resorsinoli - 117. Saatu liuos, jonka pH on 4 ja muodostuneen polymeerin konsentraatio 52 %, valetaan kahdesta koaksiaalisesta ruostumattomasta teräksestä valmistetusta putkesta muodostuvan muotin putkien väliseen tilaan. Täytetty muotti asetetaan lämpökaappiin, joka on lämpötilassa 70°C. 25 tunnin jälkeen poistetaan valkoi nen kappale, jonka korkeus on 275 mm ja suodatusseinämän paksuus 25 mm. Kappaleen aine on kolmiulotteinen rakenteeltaan ja muodostuu kiinteästä dispersiosta, jonka huokos- -4 halkaisija on 0,8-2,2 ,um ja läpäisykerroin 3,7 x 10 . -1 ' cm·sek Näin valmistettua kappaletta testataan prosessissa, jossa happoja poistetaan vesipitoisesta väliaineesta. Lähtö-liuos, jossa on 100 mg/1 suolahappoa, johdetaan kappaleen läpi nopeudella 200 yksikkötilavuutta/h. Suolahapon konsentraatio 200 l:ssa suodatetta alennetaan 0,3 mg:aan/l. Suodatuselin regeneroidaan käsittelemällä ammoniakin 10 %:sella vesiliuoksella.A three-necked reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer is charged with 500 g of melamine, 945 ml of 35% aqueous formaldehyde and 61 ml of 26% aqueous ammonia. The mixture is stirred at 60 [deg.] C. for 120 minutes, after which 17,734,444 430 ml of a solution having the following composition (g / l) are added: hydrochloric acid - 37, resorcinol - 117. The resulting solution has a pH of 4 and the concentration of polymer formed is 52. %, is cast in the space between the tubes of a mold made of two coaxial stainless steel tubes. The filled mold is placed in an oven at 70 ° C. After 25 hours, remove a white body 275 mm high and 25 mm thick. The body of the body is three-dimensional in structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of 0.8-2.2 μm and a transmittance of 3.7 x 10. -1 'cm · sec The body thus prepared is tested in a process in which acids are removed from an aqueous medium. A stock solution of 100 mg / l hydrochloric acid is passed through the body at a rate of 200 unit volumes / h. The hydrochloric acid concentration in 200 l of the filtrate is reduced to 0.3 mg / l. The filter element is regenerated by treatment with 10% aqueous ammonia.
Esimerkki 14Example 14
Sekoittimellä, palautusjäähdyttimellä ja lämpömittarilla varustettuun kolmikaulaiseen reaktoriin panostetaan 456 g tioureaa, 140 g resorsinolia ja 1,1 litraa formaldehydin 30 %:sta vesiliuosta. Seosta sekoitetaan 60°C:n lämpötilassa 120 min, minkä jälkeen lisätään 540 ml liuosta, jolla on seuraava koostumus (g/'l) : rikkihappo 28, urea 170. Saatu liuos, jonka pH on 0,1 ja muodostuneen polymeerin konsentraatio 20 %, kaadetaan koaksiaalisista polyetylee-niputkista valmistetun muotin putkien väliseen tilaan. Täytetty muotti asetetaan lämpökaappiin, joka on lämpötilassa 70°C ja pidetään siinä 25 h. Saadulla kappaleella on oranssinen väri, korkeus 275 mm ja suodatusseinämän paksuus 25 mm. Kappaleen aineella on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiosta, jossa huo- _ .. T— ie 73444 _ 2 koshalkaisija on 5-10 ,um ja läpäisykerroin 1,8 x 10 -1 ' cm·sekA three-necked reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer is charged with 456 g of thiourea, 140 g of resorcinol and 1.1 liters of a 30% aqueous solution of formaldehyde. The mixture is stirred at 60 [deg.] C. for 120 minutes, after which 540 ml of a solution having the following composition (g / l) are added: sulfuric acid 28, urea 170. The solution obtained has a pH of 0.1 and a concentration of 20% of the polymer formed. , is poured into the space between the tubes of a mold made of coaxial polyethylene tubes. The filled mold is placed in an oven at 70 ° C and kept there for 25 h. The resulting body has an orange color, a height of 275 mm and a filter wall thickness of 25 mm. The body of the body has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a cosma diameter of 5-10 μm and a transmittance of 1.8 x 10 -1 'cm · sec
Siten valmistettua kappaletta testataan prosessissa, jossa raskasmetalleja otetaan talteen prosessiliuoksista. Lähtö-liuos, jossa on 80 g/1 vismuttia johdetaan kappaleen läpi nopeudella 200 yksikkötilavuutta/h. Vismutin konsentraa-tio suodatteen 420 l:ssa alennetaan 0,8 mg:aan/'l. suoda-tinelementti regeneroidaan käsittelemällä liuoksella jolla on seuraava koostumus (g/1): tiourea - 100, rikkihappo -56, jolloin saadaan eluaattiT jossa on 3,6 g/1 vismuttia.The body thus prepared is tested in a process in which heavy metals are recovered from the process solutions. A stock solution of 80 g / l of bismuth is passed through the body at a rate of 200 unit volumes / h. The concentration of bismuth in 420 l of the filtrate is reduced to 0.8 mg / l. the filter element is regenerated by treatment with a solution having the following composition (g / l): thiourea - 100, sulfuric acid - 56 to give an eluate T containing 3.6 g / l of bismuth.
Esimerkki 15Example 15
Sekoittimellä, tiputussuppilolla ja jäähdyttimellä varustettuun kolmikaulaiseen reaktoriin pannaan 611 g fenolia. Reaktoria kuumennetaan 90°C:n lämpötilaan vesihauteella sekoittaen ja lisäten tiputussuppilosta 340 ml 86 %:sta rikkihappoa tunnin aikana. Seosta sekoitetaan tunnin 90°C:ssa, sitten lisätään 1,2 1 formaldehydin 35 %:sta vesiliuosta, 450 ml 98 %:sta etikkahappoa ja 520 g para-formia. Saatu liuos, jonka pH on 0,1 ja muodostuneen polymeerin konsentraatio 31 %, kaadetaan koaksiaalisesti sovitetuista ruostumattomasta teräksestä valmistetuista putkista koostuvan muotin putkien väliseen tilaan. Täytetty muotti sovitetaan kiehuvaan vesihauteeseen. 25 tunnin viive-ajan jälkeen poistetaan tumman kirsikanvärinen kappale. Kappaleen aineella on kolmiulotteinen rakenne ja se muodostuu kiinteästä dispersiosta, jonka huokoshalkaisija on -5 -1 0,3-0,5 yum ja läoäisykerroin 2,2 x 10 cm·sek611 g of phenol are charged to a three-necked reactor equipped with a stirrer, dropping funnel and condenser. The reactor is heated to 90 ° C with a water bath with stirring and 340 ml of 86% sulfuric acid are added from a dropping funnel over one hour. The mixture is stirred for one hour at 90 [deg.] C., then 1.2 l of a 35% aqueous solution of formaldehyde, 450 ml of 98% acetic acid and 520 g of para-Form are added. The resulting solution, having a pH of 0.1 and a concentration of 31% of the polymer formed, is poured into the space between the tubes of a mold made of coaxially matched stainless steel tubes. The filled mold is fitted to a boiling water bath. After a delay of 25 hours, the dark cherry-colored piece is removed. The body of the body has a three-dimensional structure and consists of a solid dispersion with a pore diameter of -5 -1 0.3-0.5 μm and a refractive index of 2.2 x 10 cm · sec
Siten valmistettua kappaletta testataan veden pehmennys-prosessissa. Lähtöliuos, jossa on 100 mg/1 kalsiumia johdetaan kappaleen läpi nopeudella 200 yksikkötilavuutta/h. Kalsiumin konsentraatio 500 l:ssa suodatetta alennetaan 1,2 mg:aan/l. Suodatusmateriaali regeneroidaan käsittelemällä natriumkloridin 5 %:sella liuoksella ja sen jälkeen sitä voidaan käyttää uudestaan.The body thus produced is tested in a water softening process. A stock solution of 100 mg / l calcium is passed through the body at a rate of 200 unit volumes / h. The calcium concentration in 500 l of the filtrate is reduced to 1.2 mg / l. The filter material is regenerated by treatment with 5% sodium chloride solution and can then be reused.
ii
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI832553A FI73444C (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI832553 | 1983-07-13 | ||
FI832553A FI73444C (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI832553A0 FI832553A0 (en) | 1983-07-13 |
FI73444B FI73444B (en) | 1987-06-30 |
FI73444C true FI73444C (en) | 1987-10-09 |
Family
ID=8517505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI832553A FI73444C (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI73444C (en) |
-
1983
- 1983-07-13 FI FI832553A patent/FI73444C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI832553A0 (en) | 1983-07-13 |
FI73444B (en) | 1987-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4567207A (en) | Polymeric material adapted for physico-chemical separation of substances and method for producing same | |
EP1289637B1 (en) | Polysulfonamide matrices | |
KR101987870B1 (en) | Thermo-sensitive water absorbent, method of water treatment, and water treatment apparatus | |
EP0250666A1 (en) | Process for selective dialysis using polymeric affinity adsorbents and size selective membranes | |
US4770783A (en) | Method of processing waste from a nuclear power plant, said waste comprising ion-exchange resin containing radioactive metals | |
EP0090483B2 (en) | Polyamide membrane and process for its production | |
CN105080504B (en) | A kind of processing method of fluorine ion surface imprinted polymer and its fluorinated water | |
EP2305381A2 (en) | Method for improved removal of cations using chelate resins | |
JP5236569B2 (en) | Method for producing oxyacid ion sorbent, oxyacid ion sorbent and ion sorption treatment method | |
US5925254A (en) | Process for separating sodium from aqueous effluents resulting from the reprocessing of spent nuclear fuel elements | |
JP2015192979A (en) | Water treatment apparatus using semipermeable membrane | |
JP6210033B2 (en) | Water desalination method and apparatus | |
PL170124B1 (en) | Method of separating water from diluted solution of n-mothylmorpholine, n-methylmorpholine and/or morpholine n-oxide | |
FI73444C (en) | Polymeric material for physico-chemical separation of substances and processes for the preparation of the material. | |
US3923654A (en) | Ultrafiltration membrane | |
US4543261A (en) | Separating whey components into high purity products by ion exchange | |
US20220371923A1 (en) | Ion-Exchange Apparatus | |
US4400296A (en) | Cation-selective liquid membranes and their use | |
CN116036867A (en) | Iron-based MOF material modified ultrafiltration membrane and preparation method and application thereof | |
WO1990011120A1 (en) | Ultrafiltration membrane | |
GB2316402A (en) | Linear polyphenols - their method of preparation and use as sequestering agents in the separation of sodium from caesium in aqueous effluents | |
KR0137384B1 (en) | Reverse osmosis module using antibiotic permeation water collection tube | |
SU763383A1 (en) | Method of preparing ion-exchange material of given configuration | |
RU2083509C1 (en) | Method of cleaning waste water from dyes and/or organic substance containing sulfonic groups | |
Yurlova et al. | Removal of Pb (II) ions from contaminated water by polymer-supported ultrafiltration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: GOSUDARSTVENNY NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY I |