RU2083594C1 - Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer - Google Patents
Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083594C1 RU2083594C1 RU94019074/04A RU94019074A RU2083594C1 RU 2083594 C1 RU2083594 C1 RU 2083594C1 RU 94019074/04 A RU94019074/04 A RU 94019074/04A RU 94019074 A RU94019074 A RU 94019074A RU 2083594 C1 RU2083594 C1 RU 2083594C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- concentration
- granules
- solution
- hydration
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению сульфокатионитов и касается стадии гидратации катионообменных смол после сульфирования сополимера стирола с 8% дивинилбензола с целью удаления серной кислоты из суспензий, содержащих серную кислоту и сульфированные катиониты. The invention relates to the production of sulfocationite and relates to the stage of hydration of cation exchange resins after sulfonation of a styrene copolymer with 8% divinylbenzene in order to remove sulfuric acid from suspensions containing sulfuric acid and sulfonated cation exchangers.
Известные способы гидратации сульфокатионита основаны на обработке суспензий водой, раствором соли щелочного металла (электролитом) или разбавленной серной кислотой (1-4). Known methods for hydration of sulfocationite are based on the processing of suspensions with water, an alkali metal salt solution (electrolyte) or dilute sulfuric acid (1-4).
Способы обработки суспензий, содержащей серную кислоту и сульфокатионит, водой не пригодны для промышленного использования, так как большая часть гранул при такой обработке растрескивается (1). Кроме того, при таком способе образуется большое количество отходов в виде разбавленной серной кислоты. Methods for treating suspensions containing sulfuric acid and sulfocationite with water are not suitable for industrial use, since most of the granules crack during such processing (1). In addition, this method produces a large amount of waste in the form of dilute sulfuric acid.
Использование электролитов для проведения процесса гидратации позволяет практически исключить процесс разрушения гранул сульфокатионита (2). Однако такой способ не нашел практического применения из-за сложности технологического процесса, обусловленной необходимостью регенерации электролита. The use of electrolytes for carrying out the hydration process makes it possible to practically eliminate the process of destruction of sulfocationite granules (2). However, this method has not found practical application because of the complexity of the process, due to the need for regeneration of the electrolyte.
В промышленной практике гидратацию гранул сульфированного сополимера стирола с дивинбензолом проводят растворами серной кислоты. In industrial practice, the hydration of granules of sulfonated styrene-divinbenzene copolymer is carried out with sulfuric acid solutions.
Известен способ гидратации гранул сульфированного сополимера стирола с дивинилбензолом серной кислотой с концентрацией, уменьшающейся с течением времени (3). Процесс проводится противотоком в каскаде реакторов. Растворы кислоты подают в первый реактор, а вытекающий поток направляют в следующий реактор. A known method of hydration of granules of a sulfonated copolymer of styrene with divinylbenzene with sulfuric acid with a concentration that decreases over time (3). The process is carried out countercurrent in a cascade of reactors. The acid solutions are fed to the first reactor, and the effluent is sent to the next reactor.
Недостатками способа являются большое количество разрушенных гранул (более 6%) и большая продолжительность процесса до 14 ч. The disadvantages of the method are a large number of destroyed granules (more than 6%) and a long process up to 14 hours
Известен способ, выбранный в качестве прототипа, который обеспечивает снижение количества разрушенных гранул катионита до 1,8% Согласно способу суспензию сульфокатионита сначала разбавляют 80%-ной серной кислотой до 85% -ной концентрации кислоты. Затем в реактор при перемешивании непрерывно в течение 10 ч подают серную кислоту, концентрация которой на входе постоянно снижается от исходной до 3% за счет непрерывного смешивания исходной кислоты с водой. При этом концентрация серной кислоты в суспензии снижается до 8% После этого осуществляют промывку гранул водой в течение 2 ч до концентрации серной кислоты в суспензии 0,6% (4). The known method, selected as a prototype, which reduces the number of crushed granules of cation exchange resin to 1.8%. According to the method, the suspension of sulfocationite is first diluted with 80% sulfuric acid to 85% acid concentration. Then, sulfuric acid is fed continuously into the reactor with stirring for 10 hours, the concentration of which at the inlet is constantly reduced from the initial to 3% due to the continuous mixing of the initial acid with water. In this case, the concentration of sulfuric acid in the suspension decreases to 8%. After that, the granules are washed with water for 2 hours to a concentration of sulfuric acid in the suspension of 0.6% (4).
Недостатком способа является его продолжительность до 12 ч и значительное количество отходов в виде разбавленных растворов серной кислоты различной концентрации (65 8%), квалифицированная утилизация которых невозможна, и остается только способ нейтрализации этих растворов щелочью, что приводит к безвозвратной потере серной кислоты. Кроме того, для осуществления способа необходимо использовать оборудование с перемешивающими элементами, которые при наличии агрессивной среды часто выходят из строя и требуют замены. The disadvantage of this method is its duration up to 12 hours and a significant amount of waste in the form of dilute solutions of sulfuric acid of various concentrations (65–8%), the qualified utilization of which is impossible, and there remains only a way to neutralize these solutions with alkali, which leads to an irrevocable loss of sulfuric acid. In addition, for the implementation of the method it is necessary to use equipment with mixing elements, which in the presence of an aggressive environment often fail and require replacement.
Технической задачей изобретения является ускорение процесса и снижение отходов. An object of the invention is to speed up the process and reduce waste.
Техническая задача решается тем, что в способе гидратации сульфированного сополимера стирола с 8% дивинилбензола путем обработки суспензии гранул сополимера серной кислотой со снижающейся концентрацией и последующей промывкой их водой суспензию гранул сульфированного сополимера стирола с дивинилбензолом в растворе серной кислоты обрабатывают путем пропускания через стационарный слой суспензии раствора серной кислоты сначала с концентрацией 45-60% а затем с концентрацией каждого последующего раствора на 12-18% ниже по отношению к предыдущему раствору. The technical problem is solved in that in the method of hydrating a sulfonated styrene copolymer with 8% divinylbenzene by treating a suspension of granules of a copolymer with sulfuric acid with a decreasing concentration and then washing them with water, a suspension of granules of a sulfonated styrene copolymer with divinylbenzene in a sulfuric acid solution is treated by passing a solution of a suspension through a stationary layer sulfuric acid, first with a concentration of 45-60% and then with a concentration of each subsequent solution 12-18% lower in relation to the previous to a solution.
При обработке без перемешивания гранул 45-60%-ной серной кислотой за счет массообмена внутригранульная кислота диффундирует наружу и гранулы всплывают в вышележащие и менее концентрированные слои серной кислоты. Происходит естественное разделение системы по плотности обеих фаз. При этом разность концентраций между внешней и внутригранульной кислотой устанавливается такой, что не происходит разрушения гранул. When the granules are processed without stirring with 45-60% sulfuric acid due to mass transfer, the intragranular acid diffuses outward and the granules float into the overlying and less concentrated layers of sulfuric acid. There is a natural separation of the system according to the density of both phases. In this case, the concentration difference between the external and intragranular acid is set such that the granules do not break.
Повышение концентрации серной кислоты при первичной обработке более 60% приводит к снижению степени гидратации. При снижении начальной концентрации ниже 45% плотности гранул и кислоты в равновесном состоянии становятся близкими, гранулы всплывают медленно и производительность процесса на этой стадии резко снижается. An increase in the concentration of sulfuric acid during the initial treatment of more than 60% leads to a decrease in the degree of hydration. When the initial concentration decreases below 45%, the density of the granules and the acids in the equilibrium state become close, the granules float slowly and the productivity of the process at this stage sharply decreases.
Использование для последующей обработки гранул серной кислоты с концентрацией ниже на 12-18% по сравнению с кислотой, используемой на предыдущей стадии, обеспечивает высокую производительность процесса при сохранении гранул от разрушения. Если перепад концентрации серной кислоты составляет более 18% происходит разрушение гранул, а если менее 12% снижается производительность процесса. Use for subsequent processing of granules of sulfuric acid with a concentration lower by 12-18% compared with the acid used in the previous stage, provides high productivity of the process while preserving the granules from destruction. If the difference in the concentration of sulfuric acid is more than 18%, the granules are destroyed, and if less than 12%, the productivity of the process decreases.
Предлагаемый способ позволяет ограничиться 3-4-мя растворами серной кислоты и снизить количество отходов. В предлагаемом способе отходом является только серная кислота с концентрацией 85-90% получаемая от первой обработки. После укрепления эта кислота используется на стадии сульфирования. The proposed method allows to be limited to 3-4 solutions of sulfuric acid and reduce the amount of waste. In the proposed method, the waste is only sulfuric acid with a concentration of 85-90% obtained from the first treatment. After strengthening, this acid is used in the sulfonation step.
Растворы серной кислоты, полученные после последующих обработок, возвращаются на гидратацию. Sulfuric acid solutions obtained after subsequent treatments are returned to hydration.
Дополнительным преимуществом предлагаемого способа является использование оборудования без принудительного перемешивания. Это позволяет исключить разрушение гранул за счет механического воздействия на них со стороны перемешивающих элементов, с одной стороны, с другой стороны, приводит к упрощению конструкции гидрататора и увеличению срока его работы. An additional advantage of the proposed method is the use of equipment without forced mixing. This eliminates the destruction of the granules due to mechanical stress on them from the side of the mixing elements, on the one hand, on the other hand, leads to a simplification of the design of the hydrator and increase its life.
В предлагаемом способе используют сульфированный сополимер стирола с 8% дивинилбензола, выпускаемый по ТУ 6-05-1811-83 "Сополимер стирола с 8% дивинилбензола". The proposed method uses a sulfonated copolymer of styrene with 8% divinylbenzene, manufactured according to TU 6-05-1811-83 "Styrene copolymer with 8% divinylbenzene".
Пример 1. В верхнюю часть вертикального гидрататора с объемом 4 м3, заполненного суспензией из гранул сульфированного сополимера стирола с 8% дивинилбензола (сульфокатионита) и серной кислоты с концентрацией 88-92% подают со скоростью 1,5 м3/ч 50%-ный раствор серной кислоты в течение 1,3 ч.Example 1. In the upper part of a vertical hydrator with a volume of 4 m 3 filled with a suspension of granules of a sulfonated copolymer of styrene with 8% divinylbenzene (sulfocationionite) and sulfuric acid with a concentration of 88-92% serves at a speed of 1.5 m 3 / h 50% - solution of sulfuric acid for 1.3 hours
За счет массообмена внутригранульная кислота диффундирует наружу и гранулы всплывают в вышележащие и менее концентрированные слои серной кислоты. Процесс осуществляют без принудительного перемешивания. Из нижней части гидрататора непрерывно отводят 85-90%-ный раствор серной кислоты, которая направляется на укрепление и возвращается на стадию сульфирования. Due to mass transfer, the intragranular acid diffuses outward and the granules float into the overlying and less concentrated layers of sulfuric acid. The process is carried out without forced mixing. An 85-90% sulfuric acid solution is continuously withdrawn from the bottom of the hydrator, which is sent to strengthen and returns to the sulfonation stage.
Затем в верхнюю часть гидрататора подают 36%-ный раствор серной кислоты со скоростью 2 м3/ч. Серная кислота, одновременно выводимая из нижней части гидрататора, направляется в емкость для хранения серной кислоты с концентрацией 45-60%
Через 20 мин в верхнюю часть гидрататора начинают подачу 18%-ного раствора серной кислоты со скоростью 2 м3/ч в течение 20 мин. Серная кислота, выводимая из нижней части гидрататора, подается в емкость для хранения серной кислоты с концентрацией 33-38%
Затем в верхнюю часть гидрататора подают воду со скоростью 2 м3/ч до pH вытекающей из гидрататора воды, равного 2-3.Then, a 36% solution of sulfuric acid is supplied to the top of the hydrator at a speed of 2 m 3 / h. Sulfuric acid, simultaneously removed from the bottom of the hydrator, is sent to a storage tank for sulfuric acid with a concentration of 45-60%
After 20 minutes, the supply of an 18% sulfuric acid solution at the speed of 2 m 3 / h for 20 minutes is started in the upper part of the hydrator. Sulfuric acid discharged from the bottom of the hydrator is fed into a container for storing sulfuric acid with a concentration of 33-38%
Then, water is supplied to the top of the hydrator at a speed of 2 m 3 / h until the pH of the water flowing out of the hydrator is 2-3.
Общее время гидратации составило 4 ч. Полученные растворы серной кислоты используют для гидратации следующей порции сульфокатионита. The total hydration time was 4 hours. The resulting sulfuric acid solutions were used to hydrate the next portion of sulfocationionite.
Отход производства: 85% -ная серная кислота в количестве 1,5 т и 2 м3 кислых промывных вод на 1 т готового продукта.Production waste: 85% sulfuric acid in an amount of 1.5 tons and 2 m 3 of acidic washings per 1 ton of the finished product.
Характеристика процесса и готового сульфокатионита приведена в таблице. The characteristics of the process and the finished sulfocationite are given in the table.
Пример 2. Гидратацию осуществляют согласно примеру 1, но обработку гранул серной кислотой осуществляют по следующему режиму:
1,4 ч 50%-ным раствором серной кислоты;
20 мин 37%-ным раствором серной кислоты;
20 мин 22%-ным раствором серной кислоты.Example 2. Hydration is carried out according to example 1, but the processing of granules with sulfuric acid is carried out according to the following mode:
1.4 hours with a 50% solution of sulfuric acid;
20 min with a 37% sulfuric acid solution;
20 min with a 22% solution of sulfuric acid.
Характеристика процесса и готового сульфокатионита приведена в таблице. The characteristics of the process and the finished sulfocationite are given in the table.
Пример 3. Гидратацию проводят согласно примеру 1, но обработку гранул серной кислотой осуществляют согласно следующему режиму:
1,5 ч 60%-ным раствором серной кислоты;
30 мин 42%-ным раствором серной кислоты;
30 мин 24%-ным раствором серной кислоты;
30 мин 8%-ным раствором серной кислоты,
при этом кислоту, выводимую из нижней части гидрататора, подают в емкость для хранения 9-10%-ной серной кислоты.Example 3. Hydration is carried out according to example 1, but the processing of granules with sulfuric acid is carried out according to the following regime:
1.5 hours with a 60% solution of sulfuric acid;
30 min with a 42% solution of sulfuric acid;
30 min with a 24% solution of sulfuric acid;
30 min with an 8% solution of sulfuric acid,
while the acid removed from the lower part of the hydrator is fed into a container for storing 9-10% sulfuric acid.
Общее время гидратации 5 ч.
Характеристика процесса и готового сульфокатионита приведена в таблице. The characteristics of the process and the finished sulfocationite are given in the table.
Пример 4. Гидратацию осуществляют согласно примеру 1, но обработку суспензии гранул сульфокатионита осуществляют по следующему режиму:
1,5 ч 45%-ным раствором;
30 мин 33%-ным раствором;
30 мин 20%-ным раствором;
30 мин 8%-ным раствором.Example 4. Hydration is carried out according to example 1, but the processing of a suspension of granules of sulfocationite is carried out according to the following regime:
1.5 hours with a 45% solution;
30 min with a 33% solution;
30 min with a 20% solution;
30 min with an 8% solution.
Характеристика процесса и готового продукта приведена в таблице. The characteristics of the process and the finished product are given in the table.
Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ обеспечивает получение качественного катионита, при этом процент разрушенных гранул находится на уровне известного способа по прототипу, а продолжительность процесса снижена в 2,4-3 раза. From the table it is seen that the proposed method provides high-quality cation exchange resin, while the percentage of broken granules is at the level of the known prototype method, and the process time is reduced by 2.4-3 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94019074/04A RU2083594C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94019074/04A RU2083594C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94019074A RU94019074A (en) | 1996-03-10 |
| RU2083594C1 true RU2083594C1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=20156361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94019074/04A RU2083594C1 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2083594C1 (en) |
-
1994
- 1994-05-25 RU RU94019074/04A patent/RU2083594C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Методы синтеза сильнокислотных сульфокатионитов на основе сшитых полимеров. - М.: 1962, с. 30. 2. Авторское свидетельство СССР N 172434, кл. C 09 B 39/00, 1966. 3. Патент Чехословании N 212893, кл. C 01 B 17/90, 1984. 4. Патент Чехословании N 94280, кл. C 08 F 7/04, 1960. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2461505A (en) | Removal or replacement of electrolytes in physiologically active materials | |
| US3618589A (en) | Desalination process by ion exchange | |
| US20220371887A1 (en) | Method for preparing hypochlorous acid aqueous solution and method for regenerating weakly acidic cation exchanger | |
| US2267841A (en) | Method of and apparatus for treating water | |
| CA1177467A (en) | Method of selectively removing adsorbed calcium and magnesium from cation exchange resins | |
| US3378339A (en) | Method of removing the accompanying liquid of a continuously transferred ion exchange resin | |
| US4401591A (en) | Treatment of organic ion exchange material containing radioactive waste products | |
| JPH0512040B2 (en) | ||
| US2736635A (en) | Method of producing sulfite cooking liquors and recovering valuable constituents therefrom | |
| RU2083594C1 (en) | Process for hydration of sulfonated styrene-divinyl benzene copolymer | |
| US3203873A (en) | Process for scale prevention in saline water evaporator | |
| US2248055A (en) | Apparatus and method for carrying out chemical reactions | |
| GB1268421A (en) | Water purification process | |
| US3975267A (en) | Liquid treating system | |
| US2452179A (en) | Chemical conversion of salt containing solutions | |
| SU1627245A1 (en) | Method for rejuvenation of cation and anion exchangers in water demineralizing and softening plants | |
| US3205168A (en) | Method for completely separating ions by use of ion exchange resin | |
| JPS5528738A (en) | Regenerating method of mixed ion exchange resin | |
| JPS6125645A (en) | Method and apparatus for regenerating ion exchange resin using in mixed bed type desalting apparatus | |
| US2986515A (en) | Purification of ionic solutions by imbibition into and mechanical expulsion from ion-exchange material | |
| JPS6456148A (en) | Method for preventing impurity from being leaked from strong acidic cation exchange resin or strong basic anion exchange resin | |
| FI69444C (en) | RELEASE FOER RENING AV VATTEN MED LAOG FASTMATERIALHALT MEELST JONBYTE | |
| US3380804A (en) | Process for zinc recovery | |
| WO2004103545A2 (en) | Regenerant reuse | |
| US3466139A (en) | Utilization of sea water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050526 |