FR2498470A1 - Procede et agent pour la separation de gaz ou liquides, par absorption dans un polymere macroporeux - Google Patents
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Abstract
PROCEDE ET AGENT POUR LA SEPARATION DE GAZ OU LIQUIDES, PAR ABSORPTION DANS UN POLYMERE MACROPOREUX. POUR SEPARER UN GAZ OU LIQUIDE D'UN DE LEURS MELANGES LIQUIDES OU GAZEUX, ON MET EN CONTACT LE MELANGE AVEC UN POLYMERE MACROPOREUX PRODUIT A PARTIR D'UN HOMO- OU CO-POLYMERE AROMATIQUE RETICULE DONT ON A, AU PREALABLE, FAIT VARIER LA POLARITE EN SOUMETTANT LE POLYMERE A UNE REACTION DE SUBSTITUTION ELECTROPHILE DES NOYAUX AROMATIQUES ETOU A UNE REACTION D'ADDITION, D'ELIMINATION OU DE REDUCTION. LA TRAVERSEE SUBSEQUENTE D'UN FLUIDE CHAUD REGENERE L'AGENT D'ABSORPTION ET PROVOQUE LE DEGAGEMENT (ET L'ISOLEMENT) DES CONSTITUANTS ANTERIEUREMENT ABSORBES. APPLICATION: SEPARATION ET ISOLEMENT DE GAZ, DE LIQUIDES, DE SOLVANTS, D'AROMATIQUES, D'ALIPHATIQUES, DE MONOMERES ETOU DE COMPOSES POLAIRES DE LEURS MELANGES AVEC DE L'AIR OU DE L'EAU.
Description
La présente invention concerne un procédé pour séparer des gaz ou des
liquides de mélanges dans lesquels ils sont contenus avec du gaz ou du liquide. L'invention se fonde sur l'absorption des gaz ou liquides, que l'on désire isoler, dans un gel de polymère macroporeux consis- tant en un homo- ou co-polymère aromatique réticulé dont on a éventuellement modifié la polarité propre par suite d'une réaction de substitution électrophile sur des noyaux
aromatiques et/ou par une réaction d'addition, d'élimina-
tion ou de réduction.
Lorsqu'on désire séparer des gaz ou liquides pré-
déterminés de mélanges dans lesquels ces gaz ou liquides
sont contenus avec des gaz ou liquides, il est souvent pra-
tique de provoquer l'absorption du gaz ou liquide requis
dans une matière absorbante avec laquelle le mélange parti-
culier est mis en contact et d'o le liquide ou gaz absorbé
peut être libéré.
La ésente izIve nt' ocd dg mise en oeuvre un processus semblable, caractérisé par le choix de la matière absorbante. L'invention pourrait également,
ou même uniquement) se définir comme visant notamment une matière ab-
sorbante destinée à cette fin particulière.
Lorsqu'il s'agit d'épurer des mélanges liquides ou gazeux en éliminant les constituants inopportuns, le charbon actif constitue de loin la matière absorbante la plus fréquemment utilisée. Le charbon actif est cependant relativement difficile à réactiver en vue d'une nouvelle utilisation et il ne convient également pas directement lorsqu'il faut séparer des monomères d'un mélange car, en règle générale, les monomères polymérisent spontanément dans ce charbon, ce qui diminue grandement la capacité du
charbon lors de sa réutilisation.
La présente invention propose un type tout à fait nouveau de matière capable d'absorber des gaz et des liquides,
à savoir ce que l'on appelle les gels macroporeux.
Par l'expression "gel macroporeux", on entend désigner ici une matière polymère en forme de particules qui,à l'état sec, présente une porosité permanente donnant
à cette matière une surface spécifique de contact supérieu-
re à 50 m /g. Le fait que les gels de polymère macroporeux consistent en une matière en forme de particules à grains fins n'a réellement rien à voir avec la définition,car c'est la surface spécifique de contact créée par la porosité, et non pas les surfaces externes des particules, qui donne aux gels macroporeux leurs grandes surfaces spécifiques
de contact. Cette dernière caractéristique peut être consi-
dérée comme plus ou moins indépendante du diamètre particu-
laire moyen (ou de la granulométrie moyenne).
Les procédés décrits ci-après pour produire du gel macroporeux donnent, à moins de prendre des mesures extrêmes, des particules ayant un diamètre moyen compris
entre 0,09 mm et 0,5 mm.
Dans ce contexte, un procédé général préféré pour produire des gels macroporeux se fonde sur le fait que les
polymères destinés à former le polymère de base du gel macro-
poreux polymérisent en suspension en présence d'un constitu-
ant inerte qui peut consister en un solvant, un agent de
précipitation ou un polymère inerte. On effectue la poly-
mérisation dans des conditions telles que les constituants inertes soient finement répartis dans les particules de gel polymère produites au cours de la polymérisation. Après achèvement de la polymérisation, on enlève les constituants inertes par évaporation, par lixiviation ou par quelque autre moyen qui conserve aux particules de gel polymère>
que l'on obtient ainsila porosité voulue.
Pour que le procédé général précité de production
d'un gel de polymère macroporeux puisse réellement fonction-
ner, il est nécessaire que le polymère formant le gel macro-
poreux présente la composition correcte pour que la structu-
re poreuse obtenue reste inaltérée, même après élimination des constituants inertes. Cela signifie qu'il convient de n'utiliser que les polymères dans lesquels des chaînes de
polymère forment une structure rigide d'un réseau intercon-
necté. Donc, des polymères aromatiques réticulés sont très
nettement préférables.
La Demanderesse vient de trouver que les gels
macroporeux d'homo- ou de co-polymères aromatiques réticu-
lés constituent des matières convenant bien pour absorber des aromatiques comme le styrène, le toluène et le xylène. On peut fabriquer de tels gels macroporeux de manière qu'ils
présentent des pores dont la dimension convient pour l'ab-
sorption de ces composés aromatiques.
Selon sa composition propre, chaque polymère est plus ou moins polaire. Cela signifie que les polymères ou gels particuliers ont plus ou moins tendance à absorber d'autres molécules, composés ou constituants. La Demanderesse a trouvé que les gels polymères macroporeux qu'elle propose conviennent particulièrement bien dans ce but, en raison de leur structure ouverte, à la condition, bien entendu, qu'on puisse leur conférer une polarité convenant pour chaque
but visé.
On sait depuis 1onqtemp que- l'on peut faire varîqr la polarité d'un polymère en lui incorporant ce que l'on appelle des groupes fonctionnels polaires. Donc, il est théoriquement possible de réaliser, par l'incorporation de groupes fonctionnels, un gel polymère macroporeux ayant plus ou moins tendance à absorber des molécules, composés
ou constituants polaires spécifiques.
Un procédé général de production de polymères
contenant divers groupes fonctionnels se fonde sur la po-
lymérisation de monomères contenant déjà ces groupes fonc-
tionnels particuliers. Ce procédé signifie l'obligation d'utiliser des monomères onéreux et dont la polymérisation est difficile à obtenir. En outre, il n'est pas toujours
agréable ou facile de travailler avec de tels monomères.
La Demanderesse vient de trouver que l'on peut en fait modifier par des moyens purement chimiques, en faisant appel à un nombre étonnamment grand et inattendu de réactions, des gels macroporeux de polymères réticulés contenant des noyaux aromatiques. et que l'on peut donc fixer un nombre étonnanDnt grand de groupes fonctionnels différents sur les noyaux aromatiques. Cela signifie que l'on peut aussi
enlever selon les mêmes principes des groupes non souhai-
tés. Cette découverte a ouvert des possibilités entièrement nouvelles pour la production de gels macroporeux ayant la polarité voulue. Donc, la Demanderesse a trouvé que l'on peut fixer des groupes fonctionnels tels que NO2, SO3H, Cl, Br, I, un groupe acyle ou alkyle et/ou CH2Cl, par substitution électrophile classique sur les noyaux de gel macroporeux
d'homo- ou de co-polymères aromatiques réticulés.
Parmi les composés pouvant ainsi être absorbés dans un gel macroporeux de polymères aromatiques modifiés, selon les indications ci-dessus, on peut citer l'acétone, la méthyléthylcétone, le chlorure de vinyle, l'isobutanol
et des composés semblables.
La Demanderesse a également pu établir que l'on peut également fixer, dans un second stade, par une réaction
de substitution ou d'addition classique en elle-même, d'au-
tres groupes fonctionnels, comme les groupes amino ou nitrile, sur les noyaux aromatiques présents dans les gels polymères macroporeux. La présente demande crée également de bonnes
possibilités de fixation de combinaisons des groupes précités.
Donc, il est parfaitement possible de fixer des groupes
nitro ou nitrile sur les noyaux aromatiques d'un gel macro-
poreux d'un polymère aromatique réticulé. Ainsi, par une ou des réactions de substitution électrophile sur des noyaux aromatiques, on peut fixer sur lesdits noyaux aromatiques tout d'abord l'atome ou groupe fonctionnel Br puis un groupe
NO2, après quoi on remplace Br par un groupe nitrile.
Si l'on souhaite au contraire fixer un groupe
amino, on introduit tout d'abord, par une réaction de substi-
titution électrophile sur un noyau aromatique, un groupe
nitro que l'on réduit ensuite.
On fixe de la même façon un aminoacide en rempla-
çant un atome de brome ou un groupe nitro, préalablement fixé, par le groupe requis contenant l'aminoacide. Il s'est avéré qu'il est plus facile d'effectuer une modification des gels macroporeux réticulés en forme de particules, si
les particules ont, autant que possible, la même dimension.
Cette uniformité entraîne un temps uniforme de réaction et un taux d'échange uniforme. Des particules de dimension entièrement uniforme sont appelées "monodispersées". Les possibilités de production d'une matière monodispersée ne sont, cependant, que théoriques. La Demanderesse a donc choisi d'appeler une matière "virtuellement monodispersée" si cette matière consiste, pour au moins 80 % en poids, en des particules dont la dimension ne s'écarte pas de plus de 0,2 mm de la valeur moyenne située dans l'intervalle intéressant, à savoir une dimension de particules comprise
entre 0,09 et 0,5 mm. On peut produire, mais non sans quel-
ques difficultés, un gel macroporeux semblable d'un polymère
virtuellement monodispersé.
L'obtention du plus grand degré possible de mono-
dispersion est non seulement avantageuse pour la modifica-
tion du gel de polymèremacroporeuxsa.swprésente également
une grande importance lorsqu'on utilise les gels macropo-
reux pour absorber des gaz ou liquides spécifiques de mélan-
ges dans lesquels ceux-ci sont contenus.
La surface extrêmement grande de contact offerte par un gel macroporeux rend cette matière très convenable pour jouer le rôle d'un absorbant. Comme la Demanderesse a également trouvé des moyens commodes de faire varier la polarité des gels macroporeux des polymères aromatiques
réticulés, elle a pu simultanément produire un agent d'ab-
sorption capable de séparer un très grand nombre de gaz et liquides différents. Un avantage supplémentaire du procédé
de l'invention réside dans la très grande facilité de ré-
activation des gels macroporeux de polymères aromatiques réticulés en cause. En règle générale, il suffit de souffler
sur le polymère de l'air chauffé à la température de 120'C.
L'avantage du chauffage de la matière absorbante à l'aide d'un milieu gazeux tel que l'air, un gaz inerte ou de la vapeur d'eau, réside dans l'utilisation du même milieu pour apporter de la chaleur et pour transporter et éloigner les constituants désorbés lorsque les forces d'absorption
relachent leur emprise.
On peut donc, en résuimindiquer que l invention concerne un procédé pour sdparer des gaz et des liquides de mélanges avec du gaz ou du liquide fou de mélanges gazeux
ou liquides), par absorption dans un gel macroporeux consis-
tant en un polymère aromatique réticulé dont la polarité a éventuellement été mnodifiée en vue daugjentet la tendance du gaz ou du liquide à se fixer par absorptiorn dans le gel en cause. Donc, on a fait varier la polarité, dans la mesure voulue, par une réaction de substitution électrophiie
sur des noyaux, et/ou par une réaction d'addition, d'élimi-
nation ou de réduction.
Donc, on produit de préférence le gel de polymère macroporeux de l'invention en effectuant une polymérisation en suspension en présence d'un constituant inerte qui peut être un solvant gazeux d'un agent de précipitation ou un polymère et qui, après achèvement de la polymérisation, est enlevé par lixiviation, évaporation ou de quelque autre façon. Il s'est avéré que des monomères convenables sont du divinylbenzène et de l'éthylstyrène, selon un rapport
pondérai compris entre 50 à 70 % pour 50 à 30 % en poids.
Ainsi, on peut utiliser avantageusement, par exemple, le procédé selon l'invention et, donc, les absorbants associés pour séparer des gaz d'un de leurs mélanges avec de l'air, séparer des liquides d'un de leurs mélanges avec de l'eau, séparer un solvant d'un mélange avec de l'air, séparer un solvant d'un mélange avec de l'eau, séparer des aromatiques d'un mélange avec de l'air, séparer des aromatiques d'un mélange avec de l'eau, séparer des aliphatiques d'un mélange avec de l'eau, séparer des aliphatiques d'un mélange avec de l'air, séparer des monomères d'un mélange avec de l'air, séparer des composés polaires d'un mélange avec de l'eau, séparer des composés polaires d'un mélange avec de l'air. L'invention est donc très utile pour épurer des gaz ou des liquides ou pour extraire des gaz ou liquides
spécifiques de mélanges qui les contiennent avec un ou plu-
sieurs autres constituants.
Un domaine d'utilisation de la présente invention,
pour lequel on ne connaissait pas jusqu'à présent de solu-
tion satisfaisante.concerne l'absorption du styrène à séparer de l'air. Cela constitue un problème aigu pour un large
secteur de l'industrie des matières plastiques.
Le styrène est un composé relativement non polaire, et il a été montré qu'il présente une dimension moléculaire le faisant facilement adhérer aux pores des gels de polymères macroporeux aromatiques. Le charbon actif fixe une proportion plutôt supérieure de styrène, mais avec l'inconvénient du problème antérieurement mentionné, à savoir que le styrène
polymérise dans le charbon, lequel devient extrêmement diffi-
cile à réactiver. Ce problème n'apparalt pas dans le cas
des gels macroporeux de polymères aromatiques.
Donc, selon le procédé de l'invention pour séparer des constituants gazeux ou liquéfiés d'un de leurs mélanges, liquides ou gazeux, avec du gaz ou du liquide, on provoque l'absorption du constituant gazeux ou liquide, à isoler, dans un gel macroporeux en forme de particules consistant
en un homo- ou co-polymère aromatique réticulé capable d'ab-
gorber sélectivement les constituants en cause, et avec lequel on met en contact le mélange gazeux liquide. Avant cette mise en contact avec le mélange gazeux ou liquide particulier, on a éventuellement fait varier la polarité des gels macroporeux en fixant sur le polymère du gel, par une réaction de substitution électrophile sur des noyaux aromatiques, un ou plusieurs groupes fonctionnels. On peut encore, après cette fixation de substituants, faire varier la polarité du gel macroporeux en le soumettant à nouveau à une réaction classique de substitution, d'addition ou d'élimination. Le gel macroporeux particulier peut être produit en présence d'un constituant inerte tel qu'un solvant, un agent de précipitation ou un polymère et le gel macro- poreux de polymère à utiliser peut notamment consister en, ou être à base de, une composition, selon le rapport 60:40, de divinylbenzène et d'éthylvinyl-benzène. On libère le constituant absorbé dans le gel macroporeux en interrompant
le contact entre le gel macroporeux, d'une part, et le mé-
lange liquide ou gazeux à traiter, d'autre part, puis en chauffant le gel macroporeux et en y faisant passer un milieu
jouant le rôle de véhicule inerte, ce qui entraîne la réac-
tivation du gel de polymère macroporeux. On peut notamment utiliser le même milieu pour chauffer le gel macroporeux et libérer le constituant antérieurement absorbé et que l'on peut ainsi isoler et entraîner. Dans un autre aspect, l'invention propose l'agent d'absorption destiné à la mise en oeuvre du procédé en cause,et qui consiste en un gel
macroporeux obtenu à partir d'un homo- ou co-polymère aroma-
tique et réticulé.
Les exemples non limitatifs suivants servent à mieux illustrer l'invention. On a ainsi établi, dans les expériences qui vont être décrites, l'aptitude d'un gel macroporeux, modifié de diverses façons, à absorber les diverses substances et à être réactivé. On a également effectué certaines comparaisons avec du charbon actif. Pour illustrer aussi clairement que possible l'importance de la polarité pour le fonctionnement du gel macroporeux, et pour éviter d'avoir à r6pter trop de détails dans les exemples, on a limité ceux-ci à des gels macroporeux consistant en uni seul polymère de base modifié par incorporation de divers
groupes fonctionnels.
EXEMPLE A: PRODUCTION DU POLYMERE DE BASE
On mélange,dans un ballon n 1,48 g de divinylbenzè-
ne (DVB), 32 g d'éthylvinylbeinzne, 1 g de AIBN (azobisiso-
butyronitrile, amorceur et li*[ ml Me toluine.
249847d On mélange,dans un ballon n 2,540 ml d'eau et
11 g de polyvinylpyrrolidone.
On mélange le contenu des ballons n 1 et n 2,
et on le chauffe à 70 C, puis on laisse la réaction se pour-
suivre durant 6 h tout en agitant. On détermine par pesée qu'environ 95 % du mélange
des monomères se sont transformés en du polymère.
Au cours des diverses expériences, on utilise des gels macroporeux, produits par le procédé ci-dessus et présentant des dimensions de particules se situant entre 0,09 et 0,5 mm. Une classification, par tamisage par exemple, donne des particules répondant aux exigences précitées quant
à des particules d'un polymère virtuellement monodispersé.
EXEMPLE B: SULFURATION DU GEL DE POLYMERE MACROPOREUX
On introduit dans un ballon une quantité largement excédentaire d'acide sulfurique. Puis on introduit lentement, tout en refroidissant, 40 g d'un polymère macroporeux, produit comme décrit dans l'exemple A a partir de 60 % en poids
de divinylbenzène et de 40 % en poids d'éthylvinylbenzène.
On laisse la réaction se poursuivre durant 2 h à la tempéra-
ture ambiante. On nettoie le polymère par lixivation, tout
d'abord à l'aide d'eau puis à l'aide de chlorure de méthy-
lène. On établit par analyse élémentaire qu'un groupe sulfonyle a été fixé de cette manière sur 95 % environ des
noyaux aromatiques totaux.
EXEMPLE C: ACYLATION DU GEL DE POLYMERE MACROPOREUX
On mélange dans un ballon 60 g de chlorure d'alu-
minium, 400 ml de chlorure de méthylène et 48 g d'un gel macroporeux, produit comme décrit dans l'exemple A à partir
de 60 % en poids de DVB et de 40 % en poids d'éthylvinylben-
zène. On ajoute ensuite tout en refroidissant 29 g de chlo-
rure d'acétyle. On chauffe le mélange réactionnel à 50 C et on laisse la réaction se poursuivre durant plusieurs heures. On purifie ou nettoie le produit par lixiviation,
tout d'abord à l'eau puis à l'aide de chlorure de méthylène.
On établit par analyse élémentaire qu'un groupe acyle est ainsi fixé sur 65 % environ des noyaux aromatiques totaux.
EXEMPLE D: ALKYLATION DU GEL MACROPOREUX
Une alkylation se produit de la même façon que
S l'acylation, sauf que l'on ajoute R-C1l au lieu de R-COCi.
EXEMPLE E: NITRATION DU GEL DE POLYMERE MACROPOREUX
On introduit dans un ballon une -uantice largement
excédentaire d'acide pour nitration (HNO3 + H2SO4). On intro-
duit lentement, tout en refroidissant, 40 g d'un gel de polymère macroporeux, produit comme décrit dans l'exemple
A à partir de 60 % en poids de DVB et de 40 % d'éthylvinyl-
benzène. La réaction se produit instantanément.
On purifie le polymère par lixiviation, tout d'abord
à l'aide d'eau puis à l'aide de chlorure de méthylène.
On établit par analyse élémentaire que!:on a fixé de cette façon un groupe nitro sur 96 % des noyaux
aromatiques totaux.
EXEMPLE F: BROMATION D'UN GEL DE POLYMERE MACROPOREUX
On mélange dans un ballon 40 g d'un gel macropo-
reux produit à partir de 60 % en poids de DVB et de 40 % en poids de divinylbenzène, 300 ml de chlorure de méthylène et des quantités catalytiques de pyridine. On introduit
ensuite, tout en refroidissant, 20 ml de brome. Apres addi-
tion de la totalité du brome, on chauffe le mélange jusqu'à 30 C environ et on laisse la réaction se poursuivre durant 3 h. On sépare ensuite le polymère par filtration et on le soumet à lixiviation, tout d'abord à l'aide d'eau
puis à l'aide de chlorure de méthylène.
On établit par analyse élémentaire qu'un atome
ou groupe brome s'est ainsi fixé sur 70 % des noyaux aroma-
tiques totaux.
EXEMPLE G: INTRODUCTION D'UNE FONCTION AMINOACIDE
On met 20 g de polymère macroporeux bromé, obtenu comme décrit dans l'exemple F, en suspension dans 100 ml
de méthylformamide, ainsi que 15 g de carbonate de potassium.
On pèse et introduit 10 g d'éther méthylique de L-cystéine, et l'on agite le mélange obtenu avec les autres substances durant 20 h à 20'C. On sépare les polymères par filtration et on les soumet à lixiviation, tout d'abord à l'aide d'eau puis à l'aide de chlorure de méthylène. Au cours de la réaction, il se produit un dégagement d'ions bromure équivalant à
un rendement de 60 %.
EXEMPLE H: REDUCTION DU GROUPE NITRO EN AMINE DANS DU POLYMER
MACROPOREUX
On soumet tout d'abord à une nitration un gel de polymère macroporeux, produit comme antérieurement décrit dans l'exemple A à partir de 60 % en poids de DVB et de
% en poids d'éthylvinylbenzène.
On mélange dans un ballon 45 g d'étain granulé
avec 100 ml d'acide chlorhydrique. On ajoute ensuite lente-
ment 44 g de gel de polymère macroporeux, obtenu comme décrit en E. On chauffe ensuite le mélange à 1000C durant 2 h. On purifie le produit en le soumettant à lixiviation, tout d'abord à l'aide d'acide chlorhydrique dilué puis à l'aide
de chlorure de méthylène.
On établit par analyse élémentaire et pesée qu'en-
viron 90 % des noyaux aromatiques totaux comportent un groupe
amino ainsi introduit.
EXEMPLE I: FIXATION PAR ADDITION D'UN GROUPE NITRO ET
DE BROME SUR DU GEL MACROPOREUX
On produit tout d'abord un gel de polymère macro-
poreux, en opérant comme décrit dans l'exemple A, à partir
de 60 % en poids de DVB et de 40 t en poids d'éthylvinyl-
benzène, et l'on brome ce polymère. On effectue ensuite la nitration de 40 g du produit bromé résultant, en opérant
dans un large excès d'acide de nitration (HNO3 + H2SO4).
On purifie le polymère en le soumettant à lixiviation, tout d'abord à l'aide d'eau puis à l'aide de chlorure de méthylène. Dans la première étape, un groupe ou atome de brome s'est fixé sur 70 % environ des noyaux aromatiques totaux. Au cours de la nitration subséquente, un groupe nitro s'est fixé sur environ 95 % des noyaux aromatiques totaux.
EXEMPLE J: ADDITION DE GROUPES NITRO ET NITRILE SUR DES
GELS DE POLYMERE MACROPOREUX
On Droduit tout d'abord, en opérant comme décrit dans l'exemple I, un polymère nitre-bromé. On mélange ensuite dans un ballon 20 g de ce polymère, i5 g de CuC'E et 100 ml de diméthvlformamide. On laisse la réaction se poursuivre à la température de 80 C durant 5 h. On établit par analyse élémentaire qu'un groupe
nitrile s'est fixé de cette façon sur 60 % des noyaux aroma-
tiques totaux.
Les tableaux I et II qui suivent montrent les valeurs obtenues au cours de mesures effectuées pendant des expériences consacrées à l'absorption de divers gaz d'essai dans du charbon actif, ou dans du gel de polymère macroporeux non modifié ou modifié et qui a été produit à partir de 60 % en poids de divinylbenzène et de 40 % en
poids d'éthylvinylbenzène.
Agent d'ab-
sorption charbon actif
DVB/éthylsty-
rène (60:40; non modifié) + groupe nitro
DVB/éthylsty-
rène (60:40; non modifié) + Br + groupe nitro charbon actif
DVB/éthylstyrè-
ne (60:40; non modifié) + groupe nitro + nitro-nitrile
TABLEAU I
Poids, Temps d'ab- Quantité ab-
(mg) sorption (h) sorbée (% du poids de l'agent)
33,8 2,5 33,4
47,5 54,2 46,3 47,5 ,0 ,7 22,7 21,0 21,0 2,5 3,0 0,7 0,9 3,0 ,6 8,3 4,8 , 0 7,5 32,2 ,0 13,3 14,5
Temps de ré-
activation (h) ,0 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 Gaz d'essai Milieu utilisé pour
la réactiva-
tion toluène air sec I et'
méthyléthyl-
cétone le Il .., .I .i .. .. isobutanol 0,5 0,5 0,5 Il l' II Il Ot l, I. e, ut r o Co O4 o>.
Agent d'absorp-
tion et expérien-
ce _
TABLEAU II
Poids Temps d'ab-
(mg) sorption (h)
Quantité ab-
sorbée (% de
l'agent d'ab-
sorption) Temps de ré- Gaz d'essai activation (h) Milieu utilisé
pour la ré-
activation Charbon actif (1er cycle) Charbon actif (2ème cycle) DVB/éthylstyrène
(60:40)
(1er cycle) DVB/éthylstyrène
(60:40)
(2ème cycle) 54,5 32,9 styrène 0,5 54,5 air sec gl Il 22,3 0,5 l g p.. ré) C:o 4'.1 -,l Il
Claims (10)
1. Procédé pour séparer des constituants gazeux ou liquéfiés d'un de leurs mélanges gazeux ou liquides, procédé caractérisé en ce qu'on met en contact le mélange gazeux ou liquide avec un gel macroporeux, en forme de particules, consistant en un homo- ou co-polymère aromatique réticulé capable d'absorber sélectivement les constituants en cause
et en ce qu'on provoque l'absorption, dans le gel macropo-
reux, du constituant liquide ou gazeux à isoler.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant de les mettre en contact avec le mélange gazeux ou liquide particulier, on modifie la polarité propre des gels de polymère macroporeux en fixant sur les polymères, par une réaction de substitution électrophile sur les noyaux
aromatiques, un ou plusieurs groupes fonctionnels.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce qu'on produit le gel de polymère macropo-
reux particulier en opérant en présence d'un constituant inerte tel qu'un solvant, un agent de précipitation ou un
polymère.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que le gel de polymère macroporeux, à utiliser pour l'absorption d'un gaz ou liquide particulier, consiste en une composition, selon le rapport pondéral 60:40,
de divinylbenzène et d'éthylvinylbenzène.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3,
caractérisé en ce qu'on modifie encore, par une réaction classique de substitution, d'addition ou d'élimination, la polarité conférée au gel de polymère inacroporeux par l'addition ou fixation de groupes fonctionnels au cours de la réaction de substitution électrophile sur des noyaux aromatiques.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les constituants à absorbei du mélange t1IZw\ ou liquide sont choisis parmi des gaz, des liquides, des solvants, des hydrocarbures aromatiques, des hydrocarbures aliphatiques, des monomères et des composés polaires.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que, après avoir rompu le contact entre le gel de polymère macroporeux et le mélange gazeux ou liquide, on chauffe ce gel de polymère macro-
poreux pour libérer et isoler du gel de polymère nacro-
poreux le constituant que ce polymère avait absorbé, l'opé-
ration de dégagement étant effectuée à l'aide d'un milieu inerte jouant le rôle d'un véhicule que l'on fait passer à travers ce gel de polymère macroporeux, que l'on réactive
ainsi.-
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise le même milieu pour chauffer le gel de polymère macroporeux et isoler le constituant que ce gel
avait absorbé,et Qu'on libère alors du gel de polymère.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le gel de polymère macro-
poreux, que l'on utilise comme agent d'absorption, est un
homo- ou co-polymère aromatique réticulé en forme de parti-
cules de 0,09 mm à 0,5 mm, qui est virtuellement monodis-
persé, c'est-à-dire consiste en au moins 80 % en poids de particules dont la dimension ne s'écarte pas de plus de
0,2 mm de la valeur moyenne de la dimension particulaire.
10. Agent d'absorption destiné à permettre l'isolement,
par un procédé selon l'une quelconque des revendications
I à 9, de gaz ou liquides prédéterminés de mélanges liquides ou gazeux qui les contiennent, agent caractérisé en ce qu'il consiste en un gel de polymère macroporeux produit à partir
d'un homo- ou co-polymère aromatique réticulé.
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