PL88993B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wiazania subtelnie rozdrobnionych czastek czynnej substan¬ cji stalej, stanowiacej kwas cynowy z czastkami nosnika, który nie wykazuje zadnej albo bardzo sla¬ ba zdolnosc wiazania czastek substancji czynnej.Wynalazek dotyczy zwlaszcza nanoszenia porowa¬ tych warstw srodków chemiisorpcyjnych, kataliza¬ torów lub innych substancji tego rodzaju na ziar¬ niste lub zlozone z brylek, niereaktywne podloze.Substancje stale o powierzchniach bioracych u- dzial w zachodzacych reakcjach powinny dla uzys¬ kiwania duzych predkosci lub stopnia przemiany byc silnie rozdrobnione.Znane sposoby unikania ustawicznego, z reguly bardzo kosztownego 'mieszania i ponownego oddzie¬ lania roztworu* reakcyjnego i substancji stalej pole¬ gaja np. na nanoszeniu substancji stalych na nosniki o silnie rozwinietej powierzchni przez wy¬ tracanie z roztworów lub droga formowania cial porowatych. Uwzglednia sie przy tym drobne straty efektywnosci.Znane sposoby nie moga czestokroc znajdowac zastosowania, jezeli powierzchnie czynne stalych substancji sa wrazliwe na straty wody lub dziala¬ nie powietrza. Dotyczy to zwlaszcza takich substan¬ cji, jak niektóre wodziany tlenków, które w postaci czynnej maja konsystencje sluzowata, a tracac wo¬ de ulegaja nieodwracalnej przemianie w postac nieaktywna.Proces oddzielania tych silnie rozdrobnionych substancji przebiega latwiej w obecnosci flokula- torów, lecz proces sedymentacji cieczy wymaga odpowiednio duzych odstojników w stosunku do przerabianych ilosci, poniewaz osady sa trudne do filtracji.Wprawdzie wirówkowe urzadzenia do rozdziela¬ nia substancji stalych od cieczy umozliwiaja szyb sze wytracanie, lecz przerób duzych objetosci cieczy ta metoda wymaga znacznych nakladów7 technicz¬ nych.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad zna¬ nych sposobów przez opracowanie sposobu wiaiza- nia z podlozem równiez tych subtelnie rozdrobnio¬ nych substancji w postaci czynnej, a zwlaszcza z ziarnistymi i zlozonymi z brylek materialami pod¬ loza.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu polegajacego na tym, ze dla wytworzenia porowa¬ tych warstw czynnych substancji stalych na nos¬ niku proces osadzania prowadzi sie w obecnosci czynników flokulujacych.Zgodnie z wynalazkiem sposób wiazania subtel¬ nie rozdrobnionych czastek czynnej substancji sta¬ lej stanowiacej kwas cynowy, z czastkami nosni¬ ka, który nie wykazuje zadnej albo bardzo slaba zdolnosc wiazania czastek substancji czynnej, po¬ lega na tym, ze osadza sie czastki czynnej substan¬ cji stalej na czastkach nosnika w srodowisku wod¬ nym w obecnosci ukladu flokulacyjnego zlozonego z wprowadzanych kolejno dwóch czynników flofcu- 88 99388 993 lujacyeh okreslonych ogólnymi wzorami R-A i R'-B, gdzie R ii R' oznaczaja grupy homopolimeru, kopo¬ limeru lub mieszanego polimeru, zawierajace pow¬ tarzajace sie elementy jednostki maleinowe, winy¬ lowe, akrylowe lub styrenowe a symbole A i B odpo¬ wiednio oznaczaja grupe kwasowa lub grupe zasado¬ wa, z których to czynników co najminiej jeden wyka¬ zuje powinowactwo do ezasltek wymienionej czynnej substancji stalej, podczas gidy drugi z tych czyn¬ ników wykazuje zdolnosc reagowania i wytworze¬ nia wiazacej substancji przyczepnej do czastek nosni¬ ka, odkladajacej sie w porowatej warstwie na nosniku, stanowiacym pyl koksowy, krzemionke, tlenek gli¬ nu, krzemian glinu lub glinokrzemiainy i otrzymany nosnik'z osadzona na nim substancja czynna ewen¬ tualnie traktuje sie- c^ylnrkieim tworzacym porowa¬ ta blone zapobiegajaca {wiazaniu sie czastek nosni ka. » U^lad^okuliijacy^ytLnowia wiec dwie rozpusz¬ czalne w wodzi- £irf$$ancje, z których przynaj mniej jedna wykazuje powinowactwo do czynnej substancji stalej i które po polaczeniu w roztworze wodnym tworza kleista, nie rozpuszczalna w wo¬ dzie mase przylegajaca trwale do podloza i wiaza¬ ca z mim stala substancje czynna, a nastepnie gdy to jest zadane po wytworzeniu osadu wprowadza sie ponadto zawiesiny nierozpuszczalnych w wodzie substancji tworzacych niekleiste porowate powloka.Powinowactwo jednej lub obu tworzacych flo- kulator rozpuszczalnych w wodzie substancji do czynnej substancji stalej moze znajdowac wyraz w adsorbeji na substancji stalej.Przyczepnosc i lepkosc dynamiczna utworzonej masy zalezy od rodzaju i proporcji obu rozpusz¬ czalnych w wodzie substancji.Przyczepnosc od strony zewnetrznej likwiduje sie przez dodanie dalszej korzystnie nierozpuszczal¬ nej w wodzie, substancji, wykazujacej powinowac¬ two do przynajmniej jednej z wyzej wymienionych substancji. Zabieg taki polega na dodaniu tej sub¬ stancji w postaci lateksu, w wyniku czego na war¬ stwie klejacej osadzona zostaje powloka o duzych porach.Niezwiazany nadmiar tej trzeciej substancji po¬ zostaje rozproszony w lateksie. W pewnych przy¬ padkach zawiesine mozna rozlozyc droga zmiany wartosci pH, dzieki czemu na dany material mo¬ zna nanosic jeszcze dodatkowa ilosc subsetancji.Taka obróbka koncowa moze byc niekiedy ko¬ rzystna ze wzgledu na trwalosc mechaniczna. W :nnych przypadkach, gdy kleistosc zewnetrznej warstwy jest mala i nie przeszkadza pózniejszym zastosowaniom mozna zrezygnowac ze stosowania trzeciej, nierozpuszczalnej substancji.W charakterze rozpuszczalnych w wodzie sub¬ stancji, które wzajemnie koaguluja sie mozna sto¬ sowac polielektrolity. Sa to substancje wielocza- steczkowe o kwasnym lub zasadowym charakterze.Odpowiednie zwiazki nierozpuszczalne z zasado¬ wymi polielektrolitami daja równiez substancje praktycznie niejonotwórcze, jak np. wieloczastecz- kowe amidy kwasowe.Omawianym zwiazkom nadaja charakter kwaso¬ wy np. grupy karboksylowe, grupy pochodne kwa¬ sów sulfonowych i fosforowych, a zasadowy — zazwyczaj grupy zawierajace azot.Liczba wchodzacych w gre substancji jest bar¬ dzo duza, gdyz musza one posiadac jedynie kwa- sowe lub zasadowe grupy funkcyjne. Odpowiednimi sa np. polimery pojedyncze i mieszane, maleino¬ we ,winylowe, akrylowe, metakrylowe, styrenowe itd. oraz produkty powstajace droga czesciowej lub calkowitej odbudowy lub zmydlania, np. estrów lub amidów. Do szczególnie korzystnych substancji za¬ sadowych zaliczaja sie przede wszystkim poliety- lenoiminy. Sposób wywarzania i wlosciiwosci tych substancji sa dobrze znane.Trzecia, powodujaca likwidacje powierzchniowych wlasciwosci klejacych substancja winna w zasadzie spelniac analogiczne wymagania pod wzgledem wla¬ sciwosci elektrolitycznych, poza tym, ze korzystnie jest, aby tego rodzaju substancje byly nierozpusz¬ czalne w wodzie. Substancje te musza byc stoso- wane w postaci zawiesiny, mleczka lateksowego.Niekiedy korrzystnie jest wstepnie traktowac pod¬ loze jednym z czynników koagulujacych. Mozna tego dokonywac np. przez wysuszanie rozcienczo¬ nego roztworu, który w przypadku polietylenoimii- ny lub innych zasad zawierajacych azot moze za¬ wierac utwardzacz taki, jak np. epichlorohydryna.Dalsza mozliowsc stanowi wytwarzanie cienkiej warstewki na podlozach przez uprzednie naniesie¬ nie niewielkich ilosci obu rozpuszczalnych w wo- dzie substancji stalej.W charakterze podloza mozna w zasadzie stoso¬ wac wszystkie substancje, którre sa odporne na dzialanie czynników roboczych.Dla !epszego zwilzania podloza mozna do roztwo- rów dodawac znane srodki powierzchniowoczynne.Dzieki omówionej w przykladzie obróbce kwas cynowy wystepuje w wysoce aktywnej, ziarnistej postaci, nadajacej sie zwlaszcza do stosowania w kolumnach adsorpcyjnych o duzym natezeniu prze- 40 plywu cieczy.Polaczenie miedzy kwasem cynowym i ziarnami podloza jest równiez odporne na dzialanie gora¬ cych kwasów o wysokim stezaniu co umozliwia równiez adsorpcyjna obróbke majaca na celu usu- 45 wanie latwym sposobem peczniejacych szlamów i rozpuszczonego arsenu, antymonu i bizmutu, mie¬ dzy innymi z lugów do elektrolitycznego wytwa¬ rzania miedzi.Proporcje ilosciowe materialów podloza, czynnych 50 substancji stalych i substancji tworzacych lepiszcze nie sa parametrem krytycznym. To samo dotyczy uzdamienia materialu podloza. Dane te moga wa¬ hac sie w szerokim zakresie. Z przyczyn praktycz¬ nych zazwyczaj dazy sie do mozliwie jak najbar- 55 dziej zwartego ulozenia substancji stalej, co wska¬ zane jest w przytoczonych przykladach.Wynalazek objasniaja blizej nastepujace przy¬ klady.Przyklad I. Do zawiesiny 400 kg kwasu cy- 60 nowego o 30°/o zawartosci suchej substancji i 500 kg drobnoziarnistego piasku morskiego w 1,5 m3 wody dodaje sie mieszajac oklejno roztwory 1 kg flokulatora z poliakryloamidu i 5 kg flokulatora z polietylenoiminy o ciezarze równowaznikowym 60 równym 320, w postaci produktu handlowego. Kaz-88 993 de ziarenko podloza powleka sie przy tym mikro,- porowata kleista masa, zawierajaca calkowita ilosc kwasu cynowego. Przez dodanie 40 kg 5°/o zawie¬ siny aminoaktywnego mieszanego polimeru akrylanowego wytwarza sie gruboporowata powloke zamykajaca ziarna.P r,z y k l a d II. Do zawiesiny wytworzonej ze 100 kg drobnoziarnistego podloza z mialu kokso¬ wego o uziarnieniu 0,5—1 mm w 1,5 m3 wody do¬ daje sie mieszajac kolejno roztwory 250 kg koa- gulatora poliakryloamidowego i 50 kg flokulatora polietylenoiminowego o ciezarze równowaznikowym 120, w odniesieniu do handlowej postaci. Mieszani¬ ne miesza sie przez 10 minut a nastepnie dodaje kolejna 400 kg kwasu cynowego o 30°/o zawartosci suchej masy i trzykrotne ilosci okreslonego w przy¬ kladzie I czynnika koagulujacego, to znaczy 750 g poliakryloamidu i 1500 g polietylenoiminy. Kazde ziarenko podloza powleka sie przy tym mikropo- rowata, kleista, szczególnie mocno przyczepna wskutek wstepnej obróbki masa, zawierajaca wszy¬ stek kwas cynowy. Obróbka koncowa przy uzyciu okreslonej _w przykladzie I zawiesiny nie jest tutaj konieczna. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wiazania subtelnie rozdrobnionych czastek czynnej substancji stalej stanowiacej kwas cynowy, z czastkami nosnika, który nie wykazuje zadnej albo bardzo slaba zdolnosc wiazania czastek substancji czynnej, znamienny tym, ze osadza sie czastki czynnej substancji stalej na czastkach no¬ snika w srodowisku wodnym w obecnosci ukladu flokulacyjnego zlozonego z wprowadzonych kolejno dwóch czynników flokulujacych okresHonych ogól¬ nymi wzorami R-A i R'-B, gdzie R i R' oznaczaja grupy homopolimeru, kopolimeru lub mieszanego polimeru, zawierajace powtarzajace sie eiemenetar- ne jednostki maleinowe, winylowe, akrylowe, meta- krylowe lub styrenowe, a symbole A i B od,powie- . 5 dndo oznaczaja grupe kwasowa lub grupe zasadowa, z których to czynników co najmniej jeden wyka¬ zuje powinowactwo do czastek wymienionej czyn¬ nej stalej, podczas gdy drugi z tych czynników wy¬ kazuje zdolnosc reagowania i wytworzenia wiaza- 10 cej substancji przyczepnej do czastek nosnika, od¬ kladajacej sie w'porowatej warstwie na nosniku sta¬ nowiacym pyl koksowy, krzemionke, tlenek glinu, krzemian glinu lub glinokrzemiany i otrzymany nosnik z osadzona na nim substancja czynna ewen- 15 tualnie traktuje sie czynnikiem tworzacym poro- sWata blone zapobiegajaca wiazaniu czastek nosnika.
2. 2. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze jako jeden ze skladników ukladu, flokulujacego stosuje sie amid kwasu o wysokim ciezarze cza¬ steczkowym.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako -^klad flokulujacy stosuje sie uklad zlozony z kwasu poliakrylowego i polietylenoiminy. 25
4. 4. . Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czastki nosnika traktuje *sie najpierw jednym z czynników ukladu flokulujacego, a nastepnie pod¬ daje obróbce w srodowisku wodnym zawierajacym drugi skladnik ukladu flokuiujacego i substancje 30 aktywna.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie uklad flokulujacy, w którym jeden skladnik stanowi poliiakryloamid, a drugim czynni¬ kiem jest podietylenoSmina reagujaca z poliakrylo- *s amidem wedlug reakcji typu kwas — zasada.
6. 6. Sposób wedlug zastrz, 5, znamienny tym, ze jako nosnik stosuje sie piasek morska. , CZYTELNIA PL