PL113377B2 - Process for modification of the structure of and/or regeneration of polymer sorbents - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikowania struktury lub regeneracji sorbentów polimerowych, prze¬ znaczonych do stosowania w ochronie czystosci wód, w przemysle farmaceutycznym i spozywczym.Dotychczas nie jest znany sposób modyfikowania struktury lub regeneracji sorbentów polimerowych dostaraczanych przez producentów w stanie suchym lub w równowadze z rozpuszczalnikiem, którymjest najczes¬ ciej woda. Takie sorbenty polimerowe nie maja w pelni rozwinietej czynnej powierzchni i w zwiazku z tym nie wykazuja wystarczajacych wlasnosci sorpcyjnych, tj. pojemnosci sorpcyjnej, wydajnosci desorpcji, szybkosci ustalania sie równowagi sorpcyjnej, dostepnosci centrów aktywnych, wstosunku do ich potencjalnych mozliwosci, oraz charakteryzuja sie krótka zywotnoscia.Istota wynalazku polega na tym, ze silnie speczniony sorbent polimerowy traktuje sie kolejno rozpuszczalni¬ kami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo zwieksza¬ jacej sie polarnosci lub kolejno rozpuszczalnikami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo malejacej polarnosci az do doprowadzenia wyjsciowego sorbentu polimerowego do równowagi z rozpuszczalnikiem, w srodowisku którego bedzie on stosowany.Zasadnicza korzyscia wynikajaca ze stosowania spo¬ sobu wedlug wynalazku jest, ze zmodyfikowane lub zre¬ generowane sorbenty polimerowe maja w pelni rozwinie¬ ta czynna powierzchnie i w zwiazku z tym wykazuja maksymalne wlasnosci sorpcyjne, tj. duza pojemnosc sorpcyjna, duza wydajnosc desorpcji, duza szybkosc ustalania sie równowagi sorpcyjnej oraz duza dostenosc centrów aktywnych. Dalsza korzyscia jest zwiekszona zywotnosc sorbentu polimerowego, co umozliwia zwiek¬ szenie liczby cykli pracy lego sorbentu.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykla¬ dach wykonania.Przyklad I. Wysuszony porowaty sorbent polistyre¬ nowy bedacy kopolimerem styrenu i dwuwinylobenzenu, w postaci kulek o srednicy 0,7-1,2mm, o objetosci wlas¬ ciwej porów 0,1 cm3/g i powierzchnie wlasciwa 80 m2/g, traktuje sie benzenem przez 3 godziny, po czym spe¬ czniony sorbent przenosi do kolumny chromatografi¬ cznej, w której zloze sorbentu przemywa sie wprowadza¬ jac kolejno od góry kolumny aceton, metanol i wode, przy czym kazdy z rozpuszczalników wprowadza sie w ilosci 5 czesci objetosciowych na 1 czesc objetosciowa sorbentu. Tak zmodyfikowany sorbent maobjetoscwlas¬ ciwa porów 0,45 cmVg i powierzchnie wlasciwa 400 m2/g oraz wykazuje 2,5-krotnie wieksza pojemnosc sorpcyjna fenolu z wody w porównaniu z tym samym sorbentem przed modyfikowaniem.Przyklad II. Porowaty sorbent polimerowy zbudo¬ wany z usieciowanego polirfferu akrylowego, bedacy w równowadze z woda, o srednicy kulek 0,5-2 mm, traktuje sie nadmiarem acetonu, po czym speczniony sorbent przemywa sie kolejno metanolem i woda, przy czym kazdy z rozpuszczalników wprowadza sie w ilosci 10 czesci objetosciowych na I czesc objetosciowa sorbentu.Tak zmodyfikowany sorbent wykazuje 1,5-krotnie wiek-3 413 377 4 sza pojemnosc sorpcyjna peptydu z jego wodnego roz¬ tworu w jednym cyklu.Przyklad III. Sorbent polistyrenowy w postaci kulek barwy mleczno-bialej o srednicytO,8-2,5 mm stoso¬ wany w kolumnie do usuwania sladów nitrofenoli ze scieków wodnych zabarwia sietrwale na kolor brunatny i traci swa pojemnosc sorpcyjna o okolo 50% po 5 cyklach sorpcji i regeneracji. Sorbent ten, po 'usunieciu z kolu¬ mny, umieszcza sie w reaktorze zaopatrzonym w mie¬ szadlo i traktuje niewielkim nadmiarem acetonu oraz ogrzewa pbd chlodnica zwrotna w temperaturze wrzenia acetonu, a po 2 godzinach odsacza sie goracy aceton i wprowadza swieza porcje acetonu w ilosci 3 czesci obje¬ tosciowych na i czesc objetosciowa sorbentu. Nastepnie sorbent* przenosi sie -do kolumny i przemywa kolejno mieszaninami acetonu i wody o wzrastajacej zawartosci wody w kazdej nastepnej mieszaninie, poczym na zakon¬ czenie przemywa sie sama woda. Zregenerowany sorbent polistyrenowy ma barwe slomkowo-zólta i co najmniej 95% swojej pierwotnej pojemnosci sorpcyjnej nitrofenoli ze scieków wodnych.Przyklad IV. Sorbent polimerowy, którym jest kationit polistyrenowo-sulfonowy w formie kwasowej, w postaci grunulek, których wiekszosc ma ksztalt kulek o srednicy 0,2-3mm, przeznaczony do katalizowania estryfikacji izopropanolu prowadzonej w srodowisku benzenu, po regeneracji kwasem solnym i odmyciu woda przenosi sie do kolumny i przemywa 3-5 czesciami obje¬ tosciowymi izopropanolu, a nastepnie 5-7 czesciami objetosciowymi benzenu na 1 czesc objetosciowa katio- nitu. Tak zmodyfikowany kationit wykazuje 2,5-krotnie wieksza efektywnosc katalityczna zwiazana z lepsza dostepnoscia centrów aktywnych w porównaniu z tym samym kationitem, który po regeneracji, odmyciu woda i wysuszeniu jest stosowany w srodowisku benzenu jako katalizator.Przyklad IV. Sorbent polimerowy, którym jest kationit polistyrenowo-sulfonowy w postaci kulek o srednicy 0,05-1 mm, po usunieciu nadmiaru wo'dy umie¬ szcza sie w 7 czesciach objetosciowych metanolu na 1 czesc objetosciowa sorbentu. Po uplywie 1 godziny meta¬ nol dekantuje sie znad sorbentu, a na jego miejsce wpro¬ wadza sie 3 czesci objetosciowe acetonu na 1 czesc objetosciowa sorbentu. Po uplywie 1 godziny aceton dekantuje sie i wprowadza 3-krotnie 1,5 czesci suchego benzenu na 1 czesc sorbentu, po czym sorbent przenosi sie do kolumny chromatograficznej. Tak zmodyfiko¬ wany sorbent, przeznaczony do usuwania wody z weglo¬ wodorów alifatycznych, aromatycznych i ich pochod¬ nych, wykazuje 5-krotnie wieksza zdolnosc usuwania wody z benzenu w porównaniu do sorbentu przez zmodyfikowaniem.Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikowania struktury lub regeneracji sor¬ bentów polimerowych wytworzonych w dowolny sposób i bedacych w stanie suchym lub w równowadze z rozpu¬ szczalnikiem niespeczniajacym oraz silnie specznionych dobrym rozpuszczalnikiem w temperaturze pokojowej lub nie przekraczajacej 420 K. znamienny tym, ze silnie speczniony sorbent polimerowy traktuje sie kolejno roz¬ puszczalnikami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo zwiekszajacej sie polarnosci lub kolejno rozpuszczalni¬ kami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo malejacej polarnosci az do doprowadzenia wyjsciowego sorbentu polimerowego do równowagi z rozpuszczalnikiem, w srodowisku którego bedzie on stosowany.\ Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikowania struktury lub regeneracji sor¬ bentów polimerowych wytworzonych w dowolny sposób i bedacych w stanie suchym lub w równowadze z rozpu¬ szczalnikiem niespeczniajacym oraz silnie specznionych dobrym rozpuszczalnikiem w temperaturze pokojowej lub nie przekraczajacej 420 K. znamienny tym, ze silnie speczniony sorbent polimerowy traktuje sie kolejno roz¬ puszczalnikami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo zwiekszajacej sie polarnosci lub kolejno rozpuszczalni¬ kami wzglednie ich mieszaninami o stopniowo malejacej polarnosci az do doprowadzenia wyjsciowego sorbentu polimerowego do równowagi z rozpuszczalnikiem, w srodowisku którego bedzie on stosowany. \ Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL