RU2015996C1 - Process for preparing ion-exchange sorbent - Google Patents

Process for preparing ion-exchange sorbent Download PDF

Info

Publication number
RU2015996C1
RU2015996C1 SU5008582A RU2015996C1 RU 2015996 C1 RU2015996 C1 RU 2015996C1 SU 5008582 A SU5008582 A SU 5008582A RU 2015996 C1 RU2015996 C1 RU 2015996C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfuric acid
ethylene glycol
formaldehyde
phenol
sorbent
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Вакуленко
Ю.А. Смирнов
Р.Н. Курочкина
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова с Опытным московским заводом пластмасс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова с Опытным московским заводом пластмасс" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова с Опытным московским заводом пластмасс"
Priority to SU5008582 priority Critical patent/RU2015996C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2015996C1 publication Critical patent/RU2015996C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: production of ionites. SUBSTANCE: condensation of phenol, formaldehyde, hexamethylenetetraamine in sulfuric acid in the presence of ethylene glycol pore generator at 60-75 C, in a phenol to formaldehyde to hexamethylenetetraamine to sulfuric acid to ethylene glycol molar ratio of 1: (0.6-2.0):(0.06-0.24):(0.4-1.9):(2.4-5.7). Ethylene glycol and sulfuric acid are extracted from the cured polycondensate. After boiling down the solution, the latter is recycled to the process. For maldehyde is used as para-formaldehyde or trioxane. EFFECT: improved properties of the ion-exchange sorbent. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в производстве анионообменных смол, которые применяют для удаления окрашенных органических соединений из природной воды (гуминовые кислоты), из различных гидролизатов химического и микробиологического происхождения. The invention relates to the field of chemical technology and can be used in the production of anion exchange resins, which are used to remove colored organic compounds from natural water (humic acids), from various hydrolysates of chemical and microbiological origin.

Известен способ получения ионосорбента путем конденсации метафенилендиамина, резорцина и формальдегида в солянокислой среде в присутствии большого количества воды. Ионосорбент обладает хорошей сорбционной способностью к окрашенным органическим соединениям, но имеет недостаточную механическую прочность, отсутствует истинная пористость, уменьшение влажности при хранении приводит к ухудшению качества. A known method of producing ion sorbent by condensation of metaphenylenediamine, resorcinol and formaldehyde in a hydrochloric acid medium in the presence of a large amount of water. Ionosorbent has good sorption ability to colored organic compounds, but has insufficient mechanical strength, there is no true porosity, and a decrease in humidity during storage leads to a deterioration in quality.

Для придания пористости, повышения механической прочности сорбента и его емкости по органическим окрашенным соединениям предложен способ получения сорбента конденсацией фенола и формальдегида в среде этиленгликоля при рН 7-8. На второй стадии процесса вводят алифатический амин, содержащий первичные аминогруппы. Имея хорошую пористость (0,4-1,2 см3/г), сорбент обеспечивает высокую сорбционную емкость в статических условиях (0,7-1,5 мг/мл). При испытаниях в динамических условиях сорбент показывает недостаточную реализацию емкости, определенной в статических условиях.To impart porosity, increase the mechanical strength of the sorbent and its capacity for organic colored compounds, a method for producing the sorbent by condensation of phenol and formaldehyde in ethylene glycol medium at pH 7-8 is proposed. In the second stage of the process, an aliphatic amine containing primary amino groups is introduced. Having good porosity (0.4-1.2 cm 3 / g), the sorbent provides a high sorption capacity under static conditions (0.7-1.5 mg / ml). When tested in dynamic conditions, the sorbent shows an insufficient implementation of the capacity determined in static conditions.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения анионитов, по которому ведут соконденсацию фенола, гексаметилентетрамина, водного раствора формальдегида при 90-95оС в сернокислой среде в две стадии. На первой стадии проводят конденсацию при мольном соотношении фенол:формальдегид: гексаметилентетрамин: серная кислота: минеральная соль: вода = 0,095-1: (1,75-1,8):(0,37-0,38):(0,60-0,63):(0,35-0,65): (8,0-8,5) в течение 2 ч, на второй стадии увеличивают мольное содержание кислоты до 1,90-1,95. В качестве минеральной соли используют хлориды натрия или калия. Для предотвращения расслоения реакционной массы (на водный и органические слои) прибегают к увеличению кислотности в три раза.The closest to the claimed one is a method for producing anion exchangers on which are co-condensation of phenol, hexamethylenetetramine, formaldehyde aqueous solution at 90-95 ° C in sulfuric acid in two steps. In the first stage, condensation is carried out at a molar ratio of phenol: formaldehyde: hexamethylenetetramine: sulfuric acid: mineral salt: water = 0.095-1: (1.75-1.8) :( 0.37-0.38) :( 0.60 -0.63) :( 0.35-0.65): (8.0-8.5) for 2 hours; in the second stage, the molar acid content is increased to 1.90-1.95. Sodium or potassium chlorides are used as the mineral salt. To prevent stratification of the reaction mass (into aqueous and organic layers), they resort to a triple increase in acidity.

Полученный таким способом анионит имеет невысокую пористость 0,2-0,3 см3/г, которую указанным способом повысить не удается. Недостаточная емкость анионита по гумусовым веществм (0,6 мг/мл) при недостаточной химической устойчивости. При промывке водой товарной смолы получается раствор, содержащий серную кислоту, хлорид натрия или калия, формальдегид, сульфат аммония. Такой раствор практически невозможно возвратить в технологический цикл. Регенерация упариванием позволяет получить раствор, содержащий серную кислоту, сульфат натрия или калия, сульфат аммония. Такой раствор невозможно использовать повторно. Кроме этого, получают конденсат воды, содержащий соляную кислоту, метиламин. Этот конденсат повторно использовать можно только 1-2 раза.The anion exchange resin obtained in this way has a low porosity of 0.2-0.3 cm 3 / g, which cannot be increased by this method. Insufficient anion exchange capacity for humic substances (0.6 mg / ml) with insufficient chemical resistance. When washing with commercial water, a solution is obtained containing sulfuric acid, sodium or potassium chloride, formaldehyde, ammonium sulfate. Such a solution is almost impossible to return to the technological cycle. Evaporation regeneration allows one to obtain a solution containing sulfuric acid, sodium or potassium sulfate, ammonium sulfate. Such a solution cannot be reused. In addition, water condensate is obtained containing hydrochloric acid, methylamine. This condensate can only be reused 1-2 times.

Целью изобретения является повышение пористости сорбента, химической устойчивости при контакте с растворами и его емкости по органическим веществам гумусового характера и другим окрашенным соединениям). Дополнительно достигается важная цель - создание безотходного производства. The aim of the invention is to increase the porosity of the sorbent, chemical resistance in contact with solutions and its capacity for organic substances of a humic nature and other colored compounds). Additionally, an important goal is achieved - the creation of non-waste production.

Поставленная цель достигается тем, что подвергают соконденсации фенол, гексаметилентетрамин, формальдегид в сернокислой среде при повышенной температуре в присутствии порообразователя. В качестве порообразователя используют этиленгликоль, конденсацию ведут при температуре 60-75оС, а формальдегид применяют в виде низкомолекулярных полимеров формальдегида - параформальдегида или триоксана. Конденсацию проводят при меньшей относительной кислотности среды в одну стадию при следующем мольном соотношении фенол: формальдегид: гексаметилентетрамин:серная кислота:этиленгликоль = 1: (0,6-2,0): (0,06-0,24):(0,6-1,9):(3,8-5,7), причем для обеспечения безотходности технологического процесса этиленгликоль и серную кислоту экстрагируют из готовой смолы водой и после упаривания полученного раствора возвращают в процесс.This goal is achieved by the fact that phenol, hexamethylenetetramine, formaldehyde are subjected to condensation in a sulfate medium at an elevated temperature in the presence of a blowing agent. As the blowing agent is ethylene glycol, the condensation is carried out at a temperature of 60-75 ° C, and the formaldehyde used in the form of low molecular weight formaldehyde polymers - paraformaldehyde or trioxane. Condensation is carried out at a lower relative acidity of the medium in one stage with the following molar ratio phenol: formaldehyde: hexamethylenetetramine: sulfuric acid: ethylene glycol = 1: (0.6-2.0): (0.06-0.24) :( 0, 6-1.9) :( 3.8-5.7), moreover, to ensure non-waste technological process, ethylene glycol and sulfuric acid are extracted from the finished resin with water and after evaporation of the resulting solution is returned to the process.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. В реактор, снабженный рубашкой для нагрева и охлаждения, перемешивающим устройством, термопарой, загружают 4,7 моль (291,4 мас.ч.) этиленгликоля, 0,15 моль (21 мас.ч.) гексаметилентетрамин (уротропина), 1 моль (94 мас.ч.) фенола, 1,3 моль (137 мас.ч.) 93%-ной серной кислоты, 1,3 моль в пересчете на формальдегид (39 мас.ч.) триоксана или параформальдегида. Температуру реакционной массы поднимают до 67оС. При этой температуре и постоянном перемешивании выдерживают реакционную массу 90 мин, после чего сливают в противень и помещают в термошкаф, нагретый до 100оС. Смола отверждается в течение одного часа. После отверждения проводят термообработку и измельчение смолы. Проводят экстрагирование водой из смолы этиленгликоля и серной кислоты. Выход смолы 376 г с влажностью 70%. Раствор этиленгликоля и серной кислоты упаривают и возвращают на стадию конденсации, учитывая при расчетах содержание в нем этиленгликоля и кислоты.PRI me R 1. In a reactor equipped with a jacket for heating and cooling, a mixing device, a thermocouple, download 4.7 mol (291.4 parts by weight) of ethylene glycol, 0.15 mol (21 parts by weight) hexamethylenetetramine (urotropine), 1 mol (94 parts by weight) of phenol, 1.3 mol (137 parts by weight) of 93% sulfuric acid, 1.3 mol in terms of formaldehyde (39 parts by weight) of trioxane or paraformaldehyde. The temperature of the reaction mass was raised to 67 C. At this temperature and constant stirring, the reaction mass is maintained for 90 minutes, then poured into a pan and placed in an oven heated to 100 ° C. The resin is cured for one hour. After curing, heat treatment and grinding of the resin are carried out. Extraction is carried out with water from a resin of ethylene glycol and sulfuric acid. The yield of resin is 376 g with a humidity of 70%. The solution of ethylene glycol and sulfuric acid is evaporated and returned to the condensation stage, taking into account the content of ethylene glycol and acid in the calculations.

Сведения по примерам 2-3 сведены в таблицу, в которой представлены результаты испытаний свойств получаемого сорбента. Примеры 4-13 таблцы являются контрольными. The information in examples 2-3 is summarized in the table, which presents the test results of the properties of the resulting sorbent. Examples 4-13 tables are control.

Предлагаемый способ получения сорбента позволяет иметь пористость продукта 0,5-1,2 см3/г, минимальное содержание органических веществ в очищенной воде, что свидетельствует о высокой химической устойчивости и селективности при сорбции, количество очищенной от органических веществ воды 800-1000 об/об.смолы. Можно создать безотходный технологический процесс за счет использования упаренного раствора после экстрагирования из пор смолы этиленгликоля и серной кислоты.The proposed method for producing the sorbent allows you to have a porosity of the product of 0.5-1.2 cm 3 / g, the minimum content of organic substances in purified water, which indicates high chemical stability and selectivity during sorption, the amount of water purified from organic substances 800-1000 r / about.resins. You can create a waste-free process by using one stripped off solution after extraction of ethylene glycol and sulfuric acid from the pores.

В работе по получению сорбента использованы продукты:
фенол синтетический, ГОСТ 23519-79,
этиленгликоль, ГОСТ 19710-83,
триоксан симметричный, ТУ 6-05-211-1420-86,
параформальдегид, ТУ 6-05-930-78,
уротропин (гексаметилентетрамин технический), ГОСТ 1381-73,
кислота серная техническая, контактная, ГОСТ 2184-77.The following products were used in the work on obtaining the sorbent:
synthetic phenol, GOST 23519-79,
ethylene glycol, GOST 19710-83,
trioxane symmetric, TU 6-05-211-1420-86,
paraformaldehyde, TU 6-05-930-78,
urotropin (technical hexamethylenetetramine), GOST 1381-73,
technical sulfuric acid, contact, GOST 2184-77.

Claims (3)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОГО СОРБЕНТА путем конденсации при нагревании фенола, формальдегида, гексаметилентетрамина в присутствии серной кислоты и порообразователя с последующим термоотверждением продукта поликонденсации, отличающийся тем, что, с целью увеличения пористости, химической устойчивости и емкости сорбента по органическим веществам, в качестве порообразователя используют этиленгликоль, конденсацию проводят при 60 - 75oС и молярном соотношении фенол: формальдегид : гексаметилентетрамин: серная кислота: этиленгликоль 1 : 0,6 - 2,0 : 0,06 - 0,24 : 0,4 - 1,9 : 2,4 - 5,7, после чего из отвержденного поликонденсата экстрагируют водой этиленгликоль и серную кислоту.1. METHOD FOR PRODUCING ION EXCHANGE SORBENT by condensation by heating of phenol, formaldehyde, hexamethylenetetramine in the presence of sulfuric acid and a blowing agent followed by thermosetting of the polycondensation product, characterized in that, in order to increase the porosity, chemical resistance and capacity of the sorbent for organic substances, pores are used as organic substances ethylene glycol, condensation is carried out at 60 - 75 o With a molar ratio of phenol: formaldehyde: hexamethylene tetramine: sulfuric acid: ethylene glycol 1: 0.6 - 2.0: 0.06 - 0.24: 0.4 - 1.9: 2.4 - 5.7, after which ethylene glycol and sulfuric acid are extracted from the cured polycondensate. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют формальдегид в виде параформальдегида или триоксана. 2. The method according to claim 1, characterized in that formaldehyde is used in the form of paraformaldehyde or trioxane. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрагированный водой раствор этиленгликоля и серной кислоты упаривают и возвращают в процесс. 3. The method according to claim 1, characterized in that the water-extracted solution of ethylene glycol and sulfuric acid is evaporated and returned to the process.
SU5008582 1991-11-14 1991-11-14 Process for preparing ion-exchange sorbent RU2015996C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008582 RU2015996C1 (en) 1991-11-14 1991-11-14 Process for preparing ion-exchange sorbent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008582 RU2015996C1 (en) 1991-11-14 1991-11-14 Process for preparing ion-exchange sorbent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015996C1 true RU2015996C1 (en) 1994-07-15

Family

ID=21588520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5008582 RU2015996C1 (en) 1991-11-14 1991-11-14 Process for preparing ion-exchange sorbent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015996C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012380A3 (en) * 2000-08-09 2003-10-09 Mat & Separations Tech Int Ltd Porous carbons
US8591855B2 (en) 2000-08-09 2013-11-26 British American Tobacco (Investments) Limited Porous carbons
RU2713828C1 (en) * 2018-09-24 2020-02-07 Эрик Мушекович Тер-Саркисян Method of producing a clearing ion-exchange sorbent

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1126576, кл. C 08G 14/06, 1983. *
Авторское свидетельство СССР N 204576, кл. C 08F 5/20, 1966. *
Авторское свидетельство СССР N 667562, кл. C 08G 14/06, 1976. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002012380A3 (en) * 2000-08-09 2003-10-09 Mat & Separations Tech Int Ltd Porous carbons
US7842736B2 (en) 2000-08-09 2010-11-30 British American Tobacco (Investments) Limited Porous carbons
US7850942B2 (en) 2000-08-09 2010-12-14 British American Tobacco (Investments) Ltd. Porous carbons
US8227518B2 (en) 2000-08-09 2012-07-24 British American Tobacco (Investments) Ltd. Porous carbons
US8591855B2 (en) 2000-08-09 2013-11-26 British American Tobacco (Investments) Limited Porous carbons
RU2713828C1 (en) * 2018-09-24 2020-02-07 Эрик Мушекович Тер-Саркисян Method of producing a clearing ion-exchange sorbent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3936399A (en) Process of producing phenolic chelate resin using iminodiacetic acid
RU2015996C1 (en) Process for preparing ion-exchange sorbent
US3896087A (en) Manufacture of stable urea/formaldehyde resins in a three stage reaction
JPS6059011B2 (en) Adsorption treatment method
US2546938A (en) Ion exchange resins and process of treating a solution of an acid in a liquid ionizing medium to remove anions
US2469684A (en) Anion active resins and processes of producing the same
US2373549A (en) Method of removing cations from liquid media
US2373547A (en) Method of removing cations from liquid media
US2356151A (en) Polyphenylol alkane resins
US3677979A (en) Sulfonated phenol-aldehyde resins
US2373548A (en) Process of removing cations from liquid media
US2807594A (en) Anion exchange resins from phenolic ethers
US2354672A (en) Nitrogenous resin from catechol type tannins
US4028284A (en) Phenolic chelate resin
US2361754A (en) Base exchange bodies and the preparation of the same
US4094825A (en) Process for the production of phenol silicoformate compounds and their condensation products
US4364976A (en) Method of preparing modified wood
US2575518A (en) Ion exchange material and use thereof
US20210146333A1 (en) Tailored porosity materials and methods of making and using same
SU1126576A1 (en) Process for producing anionite
Kapadia et al. Synthesis and physicochemical studies of some new amphoteric ion exchangers
JPH0363968B2 (en)
US2732352A (en) Tertiary amino anion exchange resins
JPS5884814A (en) Preparation of novolak type phenolic resin
US2354671A (en) Insoluble nitrogenous resin from polyphenylol sulphur compounds