RU2063981C1 - Способ получения макропористых неионогенных сорбентов - Google Patents
Способ получения макропористых неионогенных сорбентов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063981C1 RU2063981C1 RU92015251A RU92015251A RU2063981C1 RU 2063981 C1 RU2063981 C1 RU 2063981C1 RU 92015251 A RU92015251 A RU 92015251A RU 92015251 A RU92015251 A RU 92015251A RU 2063981 C1 RU2063981 C1 RU 2063981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blowing agent
- sorbents
- concentration
- reagent
- purification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Использование: для очистки сточных вод, а именно для сорбционного извлечения многокомпонентных органических соединений из водных растворов в условиях переработки больших объемов сточных вод. Сущность изобретения: получение макропористых неионогеннных сорбентов с широким распределением пор по размерам, небольшим набуханием в режимах сорбции-десорбции для очистки многокомпонентых стоков, преимущественно больших объемов, с высокими воспроизводимыми сорбционными свойствами. Реагент 1: чистый или технический дивинилбензол. Причем его концентрация составляет не менее 40 проц. мас. Реагент 2: этилстирол в конц. 0-60 проц. Суспезионную полимеризацию проводят в присутствии инициатора радикального типа и порообразователя при нагревании. В качестве порообразователя используют азеотропные смеси алифатических и ароматических соединений, имеющих общую температуру кипений не ниже 80oC. Cоотношение мономерной части и порообразователя 1:0,8-3. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области получения полимерных макро пористых неионогенных сорбентов, используемых для очистки сточных вод, а именно для сорбционного извлечения многокомпонентных органических соединений из водных растворов в условиях переработки больших объемов сточных вод.
Известен способ получения синтетических сорбентов, используемых для адсорбирования лекарственных препаратов и удаления органических соединений из сточных вод, где в качестве исходных мономеров используют ароматические винильные и дивинильные мономеры и алифатические моновинильные мономеры [1] Концентрация дивинильного компонента составляет 40-80% масс. В качестве порообразователя используют ароматический углеводород в количестве 70-150% масс. Известный сорбент имеет менее 10% пор радиусом 300 и более и 70% и более пор радиусом 200 и менее. Он хорошо адсорбирует органические соединения с молекулярной массой 2000 и менее, но возможно возникновение необратимой адсорбции ненужных органических веществ с большей молекулярной массой, при этом происходит загрязнение адсорбента. Все это ограничивает его использование для очистки многокомпонентных сточных вод.
Известно, что для получения макропористых сополимеров стирола с дивинилбензолом используют различные порообразователи, например, циклогексанол, толуол, изобутиловый спирт, жирные кислоты и т.д. [2]
Однако при использовании индивидуального порообразователя получают сорбенты с недостаточно широким распределением пор, что ограничивает использование неионогенного сорбента для очистки многокомпонентных по своему составу сточных вод.
Однако при использовании индивидуального порообразователя получают сорбенты с недостаточно широким распределением пор, что ограничивает использование неионогенного сорбента для очистки многокомпонентных по своему составу сточных вод.
Наиболее близким по уровню техники к предлагаемому способу является способ получения макропористого неионогенного сорбента марки "Полисорб С 40/100", представляющего собой сополимер стирола с 40% технического дивинилбензола (ДВБ), полученный суспензионной полимеризацией с использованием в качестве порообразователя бензина марки БР-1 (100% объемн.) [3]
Известный сорбент обладает достаточно широким разбросом пор по размерам в структуре ( 90% от общего количества пор составляет размер 40-1000 ), внешне однороден. Однако использование в качестве порообразователя бензина, представляющего собой многокомпонентную смесь алифатических углеводородов с примесью небольшого количества ароматических веществ с температурой кипения широкого диапазона от 80 до 120oС, не обеспечивает стабильного качества сорбента, что подтверждается колебаниями величины удельной поверхности у различных партий сорбентов от 275 до 350 м2/г. Кроме того, часть порообразователя с низкой температурой кипения не используется за счет ее улетучивания до формирования полимера. Существенным недостатком известного способа является также применение узкокипящей фракции бензина прямой перегонки, что осложняет технологический процесс получения сорбента.
Известный сорбент обладает достаточно широким разбросом пор по размерам в структуре ( 90% от общего количества пор составляет размер 40-1000 ), внешне однороден. Однако использование в качестве порообразователя бензина, представляющего собой многокомпонентную смесь алифатических углеводородов с примесью небольшого количества ароматических веществ с температурой кипения широкого диапазона от 80 до 120oС, не обеспечивает стабильного качества сорбента, что подтверждается колебаниями величины удельной поверхности у различных партий сорбентов от 275 до 350 м2/г. Кроме того, часть порообразователя с низкой температурой кипения не используется за счет ее улетучивания до формирования полимера. Существенным недостатком известного способа является также применение узкокипящей фракции бензина прямой перегонки, что осложняет технологический процесс получения сорбента.
Учитывая то, что в настоящее время все большее практическое значение приобретают вопросы экологии: очистка сточных вод от органических веществ, очистка питьевых вод и т.д. возникла техническая задача по разработке способа получения макропористых неионогенных сорбентов с широким распределением пор по размерам, небольшим набуханием в режимах сорбции-десорбции для очистки многокомпонентных стоков, преимущественно больших объемов, с высокими воспроизводимыми сорбционными свойствами.
Поставленная задача решается тем, что получение макропористых неионогенных сорбентов проводят путем суспензионной полимеризации чистого или технического дивинилбензола в присутствии инициатора радикального типа и порообразователя при нагревании, причем в качестве порообразователя используют азеотропные смеси алифатических и ароматических соединений, имеющих общую температуру кипения не ниже 80oС.
Это позволяет получать сорбенты с широким распределением пор: преимущественные размеры от 100 до 300 20% и от 300 до 2500 - 70% и небольшим набуханием в режимах сорбции-десорбции, порядка 1,01-1,06, что позволяет очищать сточные воды больших объемов, порядка 100 м3/сутки, от смеси нитробензольных и фенольных соединений (5 компонентов) до требуемой концентрации 5 мг/л или сточные воды производства аминов из 6-ти компонентов. Предлагаемый способ позволяет увеличить статическую емкость сорбента в 1,8-3 раза и обеспечивает получение воспроизводимого по качеству продукта, так, сорбенты, получаемые на разных составах порообразователей, имеют определенную удельную поверхность. Кроме того, предлагаемый способ технелогичен из-за наличия одной температуры кипения порообразователей выше 80oС, что исключает вскипание реакционной смеси и выбросы в процессе реакции. Сорбенты, полученные по предлагаемому способу, проработали без изменения начальных характеристик свыше 50 циклов.
Существенным отличительным признаком предлагаемого изобретения является использование в качестве порообразователя азеотропных смесей ароматических и алифатических соединений, имеющих общую температуру кипения не ниже 80oС.
В качестве исходного мономера используют технический дивинилбензол с концентрацией дивинильного компонента не ниже 40% масс. (ТУ 6-05-071 37-80) или чистый дивинилбензол, представляющий собой смесь п- и м-изомеров в любом соотношении. Согласно ТУ на технический ДВБ в его составе также имеется этилстирол в количестве не более 50% масс, и предельные углеводороды в количестве 10% масс.
В качестве порообразователя используют азеотропные смеси, имеющие температуру кипения не ниже 80oС, представленные в табл.1.
Предлагаемые азеотропные смеси представляют собой смесь соединений, оказывающих на образующийся в процессе полимеризации полимер высаживающее и сольватирующее воздействия.
К соединениям, оказывающим высаживающее воздействие на полимер ( полимер выпадает), относятся алифатические углеводороды, спирты, органические кислоты и т.д. К соединениям, оказывающим сольватирующее воздействие на полимер (полимер набухает), относятся ароматические углеводороды, например, бензол, толуол и т.д. Указанные азеотропные смеси описаны в работе [4]
Использование азеотропных смесей ароматических и алифатических соединений с температурой кипения не ниже 80oС обусловлено тем, что использование смесей с температурой кипения ниже 80oС приводит к усложнениям технологического процесса полимеризации из-за вскипания реакционной смеси и выбросов.
Использование азеотропных смесей ароматических и алифатических соединений с температурой кипения не ниже 80oС обусловлено тем, что использование смесей с температурой кипения ниже 80oС приводит к усложнениям технологического процесса полимеризации из-за вскипания реакционной смеси и выбросов.
Суспензионную полимеризацию проводят с концентрацией дивинильного компонента не менее 40% масс, т.к. снижение ее приводит к получению сорбента с низкой сорбционной способностью.
Диапазон массовых соотношений мономерной части и порообразователя составляет 1:0,8-3, это обусловлено тем, что уменьшение количества порообразователя влечет за собой ухудшение сорбционных свойств, а увеличение более З-х придает ему хрупкость.
Процесс суспензионной полимеризации можно проводить как по ступенчатому температурному режиму, так и при одной температуре.
Динамическая емкость полученного сорбента определялась по реальной сточной воде производства аминов следующего состава ( состав N 1): 2 аминотолуол, 2 нитротолуол, 4 аминотолуол, 2,5 дихлоранилин, 2 дихлорнитробензол с общим содержанием 2 г/л, и сточной воде (состав N 2): нитробензольные соединения нитробензол, 2,5-дихлорнитробензол, 2,5-динитрохлорбензол с общим содержанием 0,68 г/л и фенольные соединения - 2,4 динитрофенол, тринитрофенол (пикриновая кислота) с общим содержанием 1,4 г/л.
Очистку сточных вод производят путем пропускания очищаемой воды через сорбент со скоростью 5 час-1 до получения требуемой концентрации 5 мг/л.
Статическую емкость определяли по модульным водным растворам составов 1 и 2.
Величину удельной поверхности определяли по ГОСТ 108985-84.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. 100 г технического дивинилбензола, концентрация, масс. дивинильного компонента П и М изомеров ДВБ 60; этилстирола 30; предельных углеводородов 10, 0,5 г перекиси водорода смешивают при комнатной температуре с 90 г азеотропной смеси, состоящей из бензола и гептана в соотношении 92:8 соответственно (состав 1, таблицы 1). Соотношение мономерной части и порообразователя составляет 1:1. Полученную смесь вводят в реактор с приготовленным раствором 1% крахмала, имеющим температуру 60 ± 5oС и при работающей мешалке. Процесс ведут по следующему температурному режиму:
подъем температуры до 75oС в течение 1 часа;
1-я выдержка при температуре 75oC 4 часа;
подъем температуры до 85oC 1 час;
2-я выдержка при 85oC 6 часов;
подъем температуры до 90oC 10 мин.
подъем температуры до 75oС в течение 1 часа;
1-я выдержка при температуре 75oC 4 часа;
подъем температуры до 85oC 1 час;
2-я выдержка при 85oC 6 часов;
подъем температуры до 90oC 10 мин.
3-я выдержка при 90oC 4 часа.
По окончании процесса полимеризации производят удаление органических веществ из гранул полимера нагреванием в деминерализованной воде. Затем охлаждают до 60oC в течение 0,5 часа и производят отмывку от крахмала.
Соотношение компонентов и характеристика полученного сорбента представлены в таблице 2.
Пример 2. 100 г технического дивинилбензола, концентрация, масс. дивинильного компонента П и М-изомеров ДВБ 60, этилстирола 30, предельных углеводородов 10, 0,5 г перекиси бензоила смешивают при комнатной температуре с 180 г азеотропной смеси, состоящей из 1-бутанола и толуола в процентном соотношении 28:72 соответственно ( состав N 2 таблицы 1). Соотношение мономерной части и порообразователя 1:2. Полученную смесь вводят в реактор с приготовленным раствором 1% крахмала, имеющим температуру 86oС и работающей мешалке. Процесс ведут при этой температуре в течение 9 час. По окончании процесса полимеризации производят удаление органических веществ из гранул полимера нагреванием в деминерализованной воде. Затем охлаждают до 60oC в течение 0,5 час и производят отмывку от крахмала.
Соотношение компонентов и характеристика полученного продукта представлены в табл. 2.
Примеры 3-9 процесс полимеризации проводят аналогично с описанием примера 1 или 2, причем в зависимости от температуры кипения состава порообразователя (при ее повышении) начало при 80oС. Состав исходной полимеризационной смеси и характеристика продукта представлены в таблице 2. ТТТ1 ТТТ2
Claims (1)
- Способ получения макропристых неионогенных сорбентов путем суспензионной полимеризации чистого или технического дивинилбензола в присутствии инициатора радикального типа и порообразователя при нагревании, отличающийся тем, что в качестве порообразователя используют азеотропные смеси алифатических и ароматических соединений, имеющих общую температуру кипения не ниже 80oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015251A RU2063981C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения макропористых неионогенных сорбентов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015251A RU2063981C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения макропористых неионогенных сорбентов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92015251A RU92015251A (ru) | 1996-03-10 |
RU2063981C1 true RU2063981C1 (ru) | 1996-07-20 |
Family
ID=20134685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92015251A RU2063981C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения макропористых неионогенных сорбентов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2063981C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9011695B2 (en) | 2011-06-21 | 2015-04-21 | King Abdulaziz City For Science And Technology | Porous magnetic sorbent |
-
1992
- 1992-12-29 RU RU92015251A patent/RU2063981C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Выложенная заявка Японии N 60-90040, кл. B 01 J 20/26, 1985. 2. Ocyz Okay, Tubetak-Tygam., Journal of Appl., Pol. Scie, 1968, v.32, c 5533-42. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9011695B2 (en) | 2011-06-21 | 2015-04-21 | King Abdulaziz City For Science And Technology | Porous magnetic sorbent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Adsorption of phenolic compounds from aqueous solutions by a water-compatible hypercrosslinked polymeric adsorbent | |
Xu et al. | Adsorption of naphthalene derivatives on hypercrosslinked polymeric adsorbents | |
DE69502396T2 (de) | Polymere adsorbentien mit erhöhter adsorptionskapizität und kinetik und verfahren zu ihrer herstellung | |
Zhang et al. | Adsorption of amphoteric aromatic compounds by hyper-cross-linked resins with amino groups and sulfonic groups | |
US4042498A (en) | Separation of organic compounds by adsorption processes | |
DE60121347T3 (de) | Funktionalisierte polymere für die trennung von analyten | |
KR860003044A (ko) | 복합 다공성물질, 그의 제조방법, 및 금속원소의 분리방법 | |
CN108031452B (zh) | 表面由多羧酸表达的多孔吸附剂及其制备方法和应用 | |
CN101423612A (zh) | 一种硅胶表面酚类分子印迹聚合物的制备方法 | |
Denizli et al. | Removal of chlorophenols from aquatic systems with dye-affinity microbeads | |
Long et al. | Adsorption of reactive dyes onto polymeric adsorbents: effect of pore structure and surface chemistry group of adsorbent on adsorptive properties | |
CA3166721A1 (en) | Adsorbent resin for removing perfluorinated pollutants from body of water, preparation therefor, and use thereof | |
US20090057231A1 (en) | Monodisperse boron-selective resins | |
US4895662A (en) | Purification of effluent from wood pulp bleach plant | |
Jianguo et al. | Equilibrium and kinetic studies on the adsorption of aniline compounds from aqueous phase onto bifunctional polymeric adsorbent with sulfonic groups | |
Martel et al. | Sorption of aromatic compounds in water using polymer sorbents containing amino groups | |
RU2063981C1 (ru) | Способ получения макропористых неионогенных сорбентов | |
CN103071469A (zh) | 一种含吡啶基团中极性骨架吸附树脂及其制备方法 | |
CN113351167A (zh) | 一种离子型骨架结构多孔吸附材料及其制备方法和应用 | |
CN112973651A (zh) | 一种循环再生水处理吸附材料及其制备方法 | |
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 | |
CN1210763A (zh) | 离子交换纤维的制造方法及其应用 | |
KR100332859B1 (ko) | 밀도가높고,표면적이넓은흡착제 | |
DE3736561A1 (de) | Verfahren zur herstellung von ionenaustauscherharzen oder adsorbensharzen unter anwendung von ueberdruck | |
JPS6058401A (ja) | 抽出可能なポリゲン樹脂 |