NO119306B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO119306B NO119306B NO168867A NO16886767A NO119306B NO 119306 B NO119306 B NO 119306B NO 168867 A NO168867 A NO 168867A NO 16886767 A NO16886767 A NO 16886767A NO 119306 B NO119306 B NO 119306B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- resin
- colloidal
- resins
- anion exchange
- approx
- Prior art date
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 52
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 52
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 16
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ol Chemical compound CCC(C)(C)O MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 4
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- HRQGCQVOJVTVLU-UHFFFAOYSA-N bis(chloromethyl) ether Chemical compound ClCOCCl HRQGCQVOJVTVLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 2
- ZTHNOZQGTXKVNZ-UHFFFAOYSA-L dichloroaluminum Chemical compound Cl[Al]Cl ZTHNOZQGTXKVNZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- YZUPZGFPHUVJKC-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2-methoxyethane Chemical compound COCCBr YZUPZGFPHUVJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBQPKGCVMCIETH-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1-(1-chloroethoxy)ethane Chemical compound CC(Cl)OC(C)Cl OBQPKGCVMCIETH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 3-(2-phenylethenyl)furan-2,5-dione Chemical compound O=C1OC(=O)C(C=CC=2C=CC=CC=2)=C1 PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000147 Styrene maleic anhydride Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Chemical group 0.000 description 1
- 229910052570 clay Chemical group 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000012458 free base Chemical group 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000012508 resin bead Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 sulfonic acid cation Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
- B01J41/04—Processes using organic exchangers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
Fremgangsmåte for behandling av væsker.
Nærværende oppfinnelse vedrorer behandlingen av væsker, særlig vandige, væsker, for å fjerne fra disse kolloidale, partikkelformede gjenstander, slik som kolloidalt silisiumoksyd eller vannholdige metalloksyder.
Fjerning av silisiumoksyd fra kjelematningsvann er blitt et viktig problem i senere år med streben etter hoyere kjeletrykk, og ioneutvekslingsmetoder er blitt kjent for fjerning av opp-loselig eller ikke-kolloidalt silisiumoksyd. Materialene som har gjort fjerning ved slike metoder mulig er sterkt basiske anioneutvekslerharpikser av den kvarternære ammoniumtype, enten av vanlig gelstruktur eller av makronettstruktur. Makronett-lignende harpikser er de som har virkelig porestruktur og be- skrives f.eks. av Kunin og medarbeidere i en artikkel med tit-telen: "Characterization of Amberlyst 15" I & E.C. Prbduct Research and Development, bind 1, juni 1962, side 40.
Da driften av en hoytrykkskjele påvirkes uheldig ved akkumuler-ingen av enhver form for silisiumoksyd, har de tidligere kjente metoder for å fjerne bare ikke-kolloidalt silisiumoksyd ikke vært tilstrekkelig til å lose problemet tilfredsstillende. I realiteten har den manglende evne hos ioneutvekslerharpikssys-temer til å fjerne kolloidalt silisiumoksyd vært en alvorlig ulempe ved bruken av ioneutvekslermetoder ved avioniseringen av vann for forskjellige anvendelser. I tillegg til kjeler har f.eks. den elektroniske industri og de forskjellige industrier som er avhengig av anvendelse av nuklear energi siden lenge hatt behov for fjerning av partikkelformede materialer fra vann som de er forpliktet til å anvende, og dette behov har ikke vært tilfredsstillet ved tidligere kjente arbeidsmåter for fjerning av silisiumoksyd eller avionisering. Skjont grunne filterlag av fint pulverisert ioneutvekslerharpikser har vært anvendt for å fjerne kolloidalt silisiumoksyd og jern fra av-ioniserte utlopsstrommer, later deres bruk meget tilbake å onske på grunn av deres begrensede effektivitet og deres manglende evne til regenerasjon.
Nærværende oppfinnelse fremskaffer en fremgangsmåte for å fjerne kolloidalt, partikkelformet materiale, særlig kolloidalt silisiumdioksyd, fra en væske ved at væsken bringes i intim kontakt med anioneutvekslerharpikspartikler med makronettstruktur og fremgangsmåten karakteriseres ved at det anvendes anioneutvekslerpartikler som har en gjennomsnittlig porediameter innen området fra 10.000 til 500.000 Ångstromenheter, fortrinnsvis innen området fra 10.000 til 100.000 Ångstromenheter.
Den gjennomsnittlige porediameter for harpikspartiklene bestem-mes som beskrevet av Kun & Kunin i J.Polymer Science B2, 587
(1964), og for nærværende formål er en harpiks, som har en gjennomsnittlig porediameter på f.eks. 100.000 Ångstromenheter, en, i hvilken 50 % av den totale porositet tilskrives porer som har en diameter på mindre enn 100.000 Ångstromenheter, og resten av den totale porositet stammer fra porer som har en diameter på mere enn 100.000 Ångstromenheter. Harpiksene med makronettstruktur som anvendes ved nærværende oppfinnelse har langt storre gjennomsnittlig porediameter enn tidligere beskrevne harpikser med makronettstruktur, hvis gjennomsnittlige porediameter har vært fra 30 til 800 Ångstromenheter. Harpiksene som anvendes ved nærværende oppfinnelse kan fremstilles ved den generelle metode som er beskrevet i britisk patent nr. 93 2.126 egnet til-passet for å fremstille harpikser som har de spesielt ekstra
store porer.
Når man forsoker å fjerne kolloidalt, partikkelformet materiale etter konvensjonelle metoder, som f.eks. ved å anvende en rekke filtre og/eller koaguleringsmidler, fjernes bare små andeler av disse partikler. Vanligvis brukes karbonfiltre for dette formål og folges gjerne av en blanding av anion- og kationutveks-lerharpikser, som vil avionisere eller avmineralisere vannet. Utlopsstrommen fra en slik rekke av behandlinger vil vanligvis være fri for alle ionene som man soker å fjerne for å gjore vannet anvendelig for kjeler og andre slike formål, bortsett fra silisiumoksyd, metalloksyder eller andre kolloidale, partikkelformede materialer. Nå, som folge av nærværende oppfinnelse, fjernes slikt kolloidalt, partikkelformet materiale lett fra vannet, og harpiksen som anvendes kan lett regenereres for å fjerne det partikkelformede materiale som har samlet seg på det og derved gjore det mulig at de nye harpikser kan anvendes gjentatte ganger i en kommersielt aksepterbar kretslopsprosess.
En sammenligning av effektiviteten av nærværende fremgangsmåte med analoge fremgangsmåter som på kjent måte anvender'vanlig gel- og harpikser av makronett-type vil ses fra tegningenes fig. 1 og 3, som viser diagrammer, hvor de vertikale ordinater betegner vektsprosent fjernet kolloidalt silisiumoksyd, og de horisontale ordinater angir tid målt i dager. Dataen som vises ble oppnådd ved å bruke tre forskjellige harpikser A, B & D (beskrevet mere detaljert nedenfor) og er satt opp på linjer som identifiseres med tilsvarende harpiksbetegnelser. I hvert tilfelle ble harpiksene bragt i kontakt under kontinuerlig omroring med 200 ml vann som inneholdt 1000 ppm (vektsdeler pr. million) kolloidalt silisiumoksyd, og dataene som fremlegges i fig. 1 - 3 er blitt oppnådd ved bruk av (1) 4 g av hver fuktig harpiks ved en kontakttemperatur på 27°C, (2) 14,0 g av hver fuktig harpiks ved en kontakttemperatur på 27°C og (3) 4,0 g av hver fuktig harpiks ved 50°C.
Harpiks A, som det henvises til foran, var en vanlig geltype, kvaternær ammoniumanioneutvekslerharpiks i den hydroride form som er kommersielt kjent som "Amberlite IRA-400", og som inneholder -N-fCH^)^ grupper som er innfort ved å klormetylere og aminere en styren/divinylbenzen-kopolymer.
Harpiks B var en vanlig lignende kvaternær ammoniumanioneutvekslerharpiks som er kommersielt kjent som "Amberlite IRA-904", hvilken harpiks imidlertid skiller seg fra harpiks A ved at den har en makronettstruktur og har en gjennomsnittlig porediameter ikke over 800 Ångstromenheter.
Harpiks C var på sin side lik harpiks B bortsett fra at den hadde en gjennomsnittlig porediameter på fra 10.000 til 500.000 Ångstromenheter.
Harpiks C ble fremstilt som folger. Råmaterialet som anvendes for å gi et kopolymert mellomprodukt var 900 ml vann, 9,0 g dis-pergeringsmiddel og 0,09 g "Pharmagel" (en spesielt raffinert gelatin). Den monomere fase ble laget med 301,3 g styren,
16,7 g divinylbenzen (57,1 %) , 282,0 g tert-amyl-alkohol og 6,0 g azo-bis-isobutyronitril. Dispergeringsmidlet (20 % fast-stoffer, i vann) var et ammoniumsalt av en styren-maleinsyrean-hydrid-kopolymer.
Polymerisasjonen ble utfort i en 2-liters glassfiberforsterket harpikspotte utstyrt med en rustfri stålomrorer, en tilbakelopskjoler, en ytterligere trakt og en termoregulert varmemantel. Vannet, dispergeringsmidlet og "Pharmagel" ble laget opp til en opplosning ved oppvarmning til 40 - 45°C, og opplosningen ble holdt under omroring. Styrenet, divinylbenzenet, tert-amyl-alkoholen og azo-bis-isobutyronitrilet ble blandet sammen, og etter opplosning ble blandingen også tilfort harpiksflasken. Satsen ble oppvarmet til 70°C og holdt der i 20timer. Kopoly-meren som var resultatet ble vasket flere ganger med vann for å fjerne dispergeringsmidlet, og tert-amyl-alkoholen ble fjernet ved dampdestillasjon i lopet av ca. 5 timer. Satsen ble derpå avkjolt til ca. 35 - 40°C og igjen vasket med vann. Polymeren som foreligger i form av perler ble tappet fra på et sugefilter og torket til konstant vekt i en dampovn ved en temperatur på tilnærmet 70°C, og torkeprosessen tar ca. 20 timer. De torre perler ble deretter siktet mellom 20 - 70 mesh sikter (U.S. Standard Screen Series) for å fjerne uonskede fine og grove partikler.
Kopolymer-mellomproduktperlene oppnådd på denne måte ble derpå klormetylert og aminert for å gi ioneutvekslerharpiksen. For disse reaksjoner ble anvendt 212 g mellomprodukt-kopolymer-pér-ler, 484 g (6,0 mol) metyl, klormetyleter, 1200 ml (1500 g) etylendiklorid, 160 g (1,2 mol) AlCl^, 800 ml av en kjolevæske laget opp av 6,5 % NaH2P04 og 5,5 % H2S°4i vann, 20 g NaHC03og 500 ml 25 %'s trimetylamin (2,0 mol).
Harpiksperlene, metylklormetyleteren og etylendikloridet ble innfort i en 5-liters flaske utstyrt med glassomrorer, termo-meter og tilbakelopskjoler med et CaCl2-torkeror. Satsen ble rort om i 1/2 time for at perlene kan svelle. AlCl^ble tilsatt i en rekke små porsjoner med 20 minutters mellomrom, og temperaturen ble holdt ved mellom 30 - 40°C, og satsen ble rort om i 4 timer. Klormetyleteren og etylendikloridet ble destil-lert av inntil flasketemperaturen hadde nådd 80°C, og ca. halv-delen av kjoleopplosningen ble tilsatt i en fin strom gjennom en dråpetrakt under omroring og ytre kjoling for å holde sats-temperaturen under 30°C. Etter omroring av satsen i 20 minutter ble den totale væskefase trukket av med et klebefilter. Resten av kjoleopplosningen ble tilsatt og satsen rort om i 20 minutter, og væsken trekkes av som foran angitt. Harpiksen ble vasket flere ganger med vann, rort om i 15 minutter og væsken
igjen trukket av med et klebefilter.
En nøytraliserende opplosning som inneholder ca. 20 g NaHCO^opplost i 800 ml vann ble tilsatt, og satsen rores om i 1/2 time og noytraliseringsmidlet tappes fra. Harpiksen ble igjen vasket med vann.
På dette punkt ble amineringen utfort ved å tilsette det vandige trimetylamin i en fin strom gjennom en dråpetrakt, holde satsen ved mellom 20 og 25°C og rore den om i ca. 4 timer. Tilbake-værende etylendiklorid ble drevet av ved dampdestillasjon og vann tilsatt for å holde oppslemningen flytende.
Den forangående prosess ga et vått utbytte på ca. 1400 g med et faststoffinnhold på ca. 27 % og et tort utbytte på ca. 5 %.
Den fuktighetsho-ldige evne hos harpiksen var ca. 70 %, anione-utvekslerkapasiteten ca. 3,7 meq./g, og porositeten ca. 0,9 - 1 ,'0 cm 3 /g. Porene var i diameter fra 30.000 til 200.000 Å°ng-stromenheter, og overflatearealet var 8,9 m 2/g.
En sammenligning av de fysiske strukturer for harpiks A, B & C er angitt i tabell 1 nedenfor. Med henvisning til denne tabell vil det fremgå at gel harpiks A}"Amberlite IRA-400", ikke hadde porer og derfor ingen porediameter som kunne måles. Den vanlige harpks B med makronettstruktur, "Amberlite IRA-904", vil ses å ha et porediameterområde på fra under 300 til et maksimum på 1900. Det tredje materiale, harpiks C, har også makronettstruktur, men den har porediametre på fra 10.000 Ångstromenheter til minst 100.000 Ångstromenheter og en gjennomsnittlig porediameter på 46.000 Ångstromenheter. De videre data i tabell 1 angir forskjeller i tetthet og total porositet for hver av de tre harpikser.
Med henvisning til fig. 1-3 vil det ses at evnen hos de tre harpikser til å fjerne kolloidalt silisiumoksyd varierer sterkt. Fra fig. 1 vil det ses at den sterkt porose harpiks C fjernet
30 % av det kolloidale silisiumoksyd i lopet av 4 dager, mens de kjente harpikser A og B av geltype og med makronettstruktur fjernet bare ca. 5 % kolloidalt silisiumoksyd. På lignende måte, under de betingelser som anvendes for dataene satt opp i fig. 2, fjernet harpiks C 90 % av silisiumoksydet i lopet av en dag, mens i samme tidsperiode fjernet de ovrige harpikser bare ca. 5 %. Fra fig. 3 vil det ses at harpiks C har fjernet nesten 100 % av det kolloidale silisiumoksyd på mindre enn 2 dager, mens de to andre harpikser var i stand til å fjerne mindre enn 40 % i lopet av en periode på 2 til 3 dager.
Naturen av kolliidalt silisiumoksyd kan variere fra et geogra-fisk område til et annet. Folgelig, for å prove evnen ytterligere for den sterkt porose harpiks C til å fjerne kolloidalt silisiumoksyd, ble prover av overflatevann oppnådd fra forskjellige vanntilførsler i den ostre del av U.S.A. og analysert på kolloidalt silisiumoksyd og jern ved hjelp av den velkjente "millipore"-filterteknikk. Disse vann som inneholder betraktelige mengder (0,01 ppm) kolloidalt silisiumoksyd ble deretter avionisert med "Amberlite MB-1" (et blandet lag av anione- og kationeutvekslerharpikser) og derpå behandlet med harpiks C i hydroksydformen. Resultatene av disse undersokelser er satt opp i tabell 2 nedenfor. Dataene i denne tabell viser helt klart at kolloidalt silisiumoksyd var tilstede i de fleste av disse overflatevann, og i hvert tilfelle var kombinert med kolloidalt jern. Likeledes fremgår det også at harpiks C var effektiv for å fjerne det kolloidale silisiumoksyd og jern tilstede i hvert av disse vann, selv om Fe20^/Si02-forholdet varierte betraktelig.
Det skal fbyes til at innlopsstrommene til harpiks C etterlot betraktelige avsetninger når de ble fort gjennom et membran-filter, men etter passasjen gjennom harpiks C etterlot utlops-strbmmene praktisk talt intet residuum på et slikt filter, hvilket angir at harpiks C er effektiv som membranfiltre for fjerning av disse kolloider.
Etter en brukstid for å fjerne kolloidalt silisiumoksyd og metalloksyd blir den sterkt porose harpiks som anvendes ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen ladet med komplekser av silisiumoksyd og metalloksyd eller lerefragmenter, som normalt er ganske motstandsdyktige mot fjerning selv med varm kaustisk soda. Både silikatene og de kolloidalte metalloksyder kan imidlertid gjores opploselige med varm saltsyre og harpiksen således regenereres. Ennå mere effektiv er bruken både av varm kaustisk soda og varm syre, og harpiksen behandles fortrinnsvis med syre forst. For å illustrere effektiviteten av en slik regeneringsbehandling fikk harpiks C bli utbrukt ved å ha opptatt full ladning av kolloidalt silisiumoksyd fra vannet fra The Consolidated Edison Co.'s New York City anlegg og deretter regenerert med de resultater som gjengis i tabell 3 nedenfor. Som det vil bemerkes fjernet de varme syreregenereringer 100 % av silikatene og mere enn 90 % av de kolloidale jernoksyder, mens kaustisk soda-regene-rering fjernet en liten del av jernoksydet og mellom 60 og 80 % av silisiumoksydet.
Anioneutvekslerharpiksen som anvendes ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan brukes i hydroksyd- eller saltform (klorid, sulfat, nitrat, etc.).
Anioneutvekslerharpiksen kan brukes som et lag eller kolonne gjennom hvilken den kolloidholdige væske fores, eller sistnevnte kan ganske enkelt rores om med harpiksen.
Anioneutvekslerharpiksen kan anvendes i forbindelse med en kationeutvekslerharpiks for å oppnå avionisering og kolloidfjerning samtidig eller serievis. Slik avionisering kan oppnås ved å fore den kolloidholdige væske gjennom en kolonne av hydrogenform av en sulfonsyre-kationeharpiks og derpå gjennom en kolonne av kolloid-fjernende anioneutvekslerharpiks i hydroksyd- eller fri baseform, eller ved forst å fore systemet gjennom hydroksydformen av anioneutvekslerharpiksen og derpå gjennom hydrogenformen av en kationeutvekslerharpiks. Man kan også samtidig avionisere og fjerne kolloidene fra systemet ved å kontakte systemet, enten i en kolonne eller satsvis, med en blanding av den basiske form av anioneutvekslerharpiksen og hydrogenformen av kationeutvekslerharpiksen.
For å vise evnen hos harpiks C til å virke samtidig som en anioneutvekslerharpiks og som en kbloidfjernende harpiks ble 80 ml av denne harpiks (som var regenerert med 1O0 ml l-n NaOH) blandet med 20 ml "Amberlite IR-120", en sulfonsyre-kationeutvekslerharpiks (som var regenerert med 30ml l-n HC1) og blandingen anbragt i en kolonne med en diameter på 2,5 cm. 2 liter av et naturlig vann som inneholder 100 ppm opplost elektrolytt og 0,05 ppm hver av kolloidalt Si02 og Fe2°3ble f°rt gjennom blandingen og utlbpsstrommen analysert for ledningsevne, kolloidalt Si02og Fe203. Analysen viste at 95 % av det kolloidale Si02 og Fe2°3ble fjernet°g at den opploste elektrolytt var redusert til mindre enn 1 ppm.
På grunn av sin sterke makronettstruktur kan harpiksen som anvendes ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen brukes for å be-handle ikke-vandige, kolloidholdige væsker, f.eks. en liten kolonne av den torre hydroksydform av harpiks C ble funnet å fjerne spor av kolloidalt jernoksyd som er tilstede i en prove av etanol som er blitt forurenset.
Skjont harpikser med sterk basisk funksjon er foretrukket for fjerning av kolloidalt silisiumoksyd og andre slike kolloidale, partikkelformede materialer, vil også sterkt porose, svake baseanionéutvekslerharpikser gi den onskede virkning. Slike svake baseanionéutvekslerharpikser kan fremstilles som beskrevet for harpiks C med den unntagelse at amineringstrinnet utfores med et amin slik som amin, monometylamin eller etanolaminer. På dette sted kan det nevnes at harpikser selv med storre porositet enn harpiks C kan fremstilles ved å oke polymerisasjonstempera-turen til 80 - 85°C. Bortsett fra fjerningen av kolloidalt silisiumoksyd og metalloksyder kan fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen anvendes for å fjerne andre anioniske, kolloidale materialer, inklusive humussyre og virus.
Claims (3)
1. Fremgangsmåte for å fjerne kolloidalt, partikkelformet materiale, spesielt kolloidalt silisiumdioksyd, fra en væske ved at væsken bringes i intim kontakt med anioneutvekslerharpikspartikler med makronettstruktur, karakterisert ved at det anvendes anioneutvekslerpartikler som har en gjennomsnittlig porediameter innen området fra 10.000 til 500.000 Ångstromenheter, fortrinnsvis innen området fra ca.
10.000 til ca. 100.000 Ångstromenheter.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en anioneutvekslerharpiks i hydroksydform.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en harpiks i saltform.
Anførte publikasjoner:
U.S. patent nr. 2.591.573, 3.147.214
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US56929066A | 1966-08-01 | 1966-08-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO119306B true NO119306B (no) | 1970-04-27 |
Family
ID=24274812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO168867A NO119306B (no) | 1966-08-01 | 1967-06-29 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3454493A (no) |
BE (1) | BE692598A (no) |
CH (1) | CH484002A (no) |
DE (1) | DE1642868B2 (no) |
DK (1) | DK127998B (no) |
ES (1) | ES336185A1 (no) |
FR (1) | FR1507904A (no) |
GB (1) | GB1176706A (no) |
IL (1) | IL28070A (no) |
NL (1) | NL6710645A (no) |
NO (1) | NO119306B (no) |
SE (1) | SE340595B (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4886606A (en) * | 1975-12-17 | 1989-12-12 | Rohm And Haas Company | Method of purifying condensate waters for steam regenerating equipment |
US4169881A (en) * | 1976-02-13 | 1979-10-02 | Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. | Process for removing dissolved silica from extracted phosphoric acid |
US4076622A (en) * | 1976-06-22 | 1978-02-28 | Rohm And Haas Company | Microbiocidal macroreticular ion exchange resins, their method of preparation and use |
GB2166140B (en) * | 1984-10-27 | 1989-06-07 | Ion Exchange | Novel adsorbents for use in the purification of water and other chemicals and a process for preparing same |
US6323249B1 (en) * | 1988-09-26 | 2001-11-27 | Purolite International, Ltd. | Macroporous resins having large pores but with high crush strength |
GB8905934D0 (en) * | 1989-03-15 | 1989-04-26 | Dow Europ Sa | A process for preparing adsorptive porous resin beads |
CA2093676C (en) * | 1993-04-08 | 2004-08-31 | K. Anwer Mehkeri | Method for ultra-trace level analysis of water |
WO2008089279A1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-24 | The Purolite Company | Reduced fouling of reverse osmosis membranes |
CN101616738B (zh) * | 2007-03-26 | 2011-11-23 | 漂莱特(中国)有限公司 | 具有较大孔径的大孔聚合物 |
CN112912172A (zh) * | 2018-08-14 | 2021-06-04 | 1441413 艾伯塔Ept有限公司 | 高孔隙度的润滑剂调节和修复介质 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA625753A (en) * | 1961-08-15 | R. Millar John | Ion-exchange resins and their manufacture | |
US2962438A (en) * | 1955-04-07 | 1960-11-29 | Barnstead Still And Sterilizer | Ion exchange process for water purification |
GB860695A (en) * | 1958-07-09 | 1961-02-08 | Permutit Co Ltd | Improvements relating to ion-exchange processes |
NL241315A (no) * | 1958-07-18 | |||
GB906243A (en) * | 1960-05-20 | 1962-09-19 | Permutit Co Ltd | Improvements relating to processes for the treatment of water |
GB932375A (en) * | 1962-03-13 | 1963-07-24 | Permutit Co Ltd | Improvements relating to the removal of anions from aqueous solutions |
US3267073A (en) * | 1962-09-04 | 1966-08-16 | Rohm & Haas | Hydrophilic redox vinyl polymers containing quinone groups |
US3367889A (en) * | 1963-10-28 | 1968-02-06 | Rohm & Haas | Process for the preparation of macroreticular-structured copolymers |
US3322695A (en) * | 1966-07-01 | 1967-05-30 | Dow Chemical Co | Preparation of porous structures |
-
1966
- 1966-08-01 US US569290A patent/US3454493A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-01-10 DE DE1642868A patent/DE1642868B2/de active Granted
- 1967-01-13 FR FR91056A patent/FR1507904A/fr not_active Expired
- 1967-01-13 BE BE692598D patent/BE692598A/xx unknown
- 1967-01-17 CH CH60867A patent/CH484002A/fr not_active IP Right Cessation
- 1967-01-28 ES ES0336185A patent/ES336185A1/es not_active Expired
- 1967-05-16 GB GB22599/67A patent/GB1176706A/en not_active Expired
- 1967-05-29 IL IL28070A patent/IL28070A/en unknown
- 1967-06-22 SE SE09047/67A patent/SE340595B/xx unknown
- 1967-06-29 NO NO168867A patent/NO119306B/no unknown
- 1967-07-28 DK DK388567AA patent/DK127998B/da unknown
- 1967-08-01 NL NL6710645A patent/NL6710645A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1176706A (en) | 1970-01-07 |
BE692598A (no) | 1967-07-13 |
ES336185A1 (es) | 1967-12-16 |
DK127998B (da) | 1974-02-18 |
SE340595B (no) | 1971-11-22 |
CH484002A (fr) | 1970-01-15 |
DE1642868C3 (no) | 1975-04-03 |
NL6710645A (no) | 1968-02-02 |
DE1642868B2 (de) | 1974-08-01 |
FR1507904A (fr) | 1967-12-29 |
US3454493A (en) | 1969-07-08 |
DE1642868A1 (de) | 1971-04-29 |
IL28070A (en) | 1971-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR910008292B1 (ko) | 겔-형의 킬레이트화 수지, 및 용액으로부터 다가의 알칼리토금속 또는 중금속 양이온을 제거하는 방법 | |
NO119306B (no) | ||
US2500149A (en) | Sulfonation of copolymers of monovinyl-and polyvinyl-aromatic compounds | |
US3957698A (en) | Thermally reversible, amphoteric ion exchange resins consisting of crosslinked microbeads embedded in crosslinked matrix of opposite exchange group type | |
US4139684A (en) | Method for preparation of hydrophilic polymeric ion exchanging gels | |
US3252917A (en) | Method of producing alumina-coated silica in sol form | |
EP0009394B1 (en) | Ion exchange resin flocs, their preparation and regeneration and ion exchange and filtration processes using them | |
CA1144700A (en) | Large ion exchange beads and a method for preparing same | |
Lira et al. | Smectite clay modified with quaternary ammonium as oil remover | |
JP2013017935A (ja) | 混合イオン交換樹脂、脱塩方法および脱塩装置 | |
JP2005535778A (ja) | 単分散ゲル型イオン交換体の製造方法 | |
US3352800A (en) | Porous synthetic ion exchange catalysts and preparation thereof | |
US3842002A (en) | Method for removing sulfate and bicarbonate ions from sea water or brackish water through the use of weak anionic exchange resins containing amino groups of the primary and secondary type | |
US3099529A (en) | Separation of nitric acid from its salts | |
US2738322A (en) | Process for removing sulfuric acid from aqueous solutions of inorganic sulfates | |
JP2002102719A (ja) | 混床式イオン交換樹脂床及びこれに用いるアニオン交換樹脂 | |
CN107473332A (zh) | 一种Fe型树脂离子交换处理高硬度高砷地下水的方法 | |
JP3248205B2 (ja) | 超純水製造用イオン交換樹脂、その製造法、及びこれを用いる超純水の製造法 | |
US3186941A (en) | Water softening with fine cation exchange tubes | |
Bauman | Improved Synthetic Ion Exchange Resin. | |
US2658042A (en) | Ion exchange resins from formaldehyde and the reaction product of a chloromethylated polynuclear hydrocarbon and a basic tertiary amine | |
CN113976185A (zh) | 一种水处理用大孔阴离子交换树脂的制备方法 | |
US2683695A (en) | Regeneration of cation exchangers containing alkaline earth metals | |
Keymirov | Water purification of ions of heavy metals by montmorillonite modified with polyamine | |
US3051657A (en) | Process of decreasing the salt content of an acidic silica hydro-organosol |