RU2299087C1 - Method of manufacture of the filtering material and the filtering material - Google Patents
Method of manufacture of the filtering material and the filtering material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299087C1 RU2299087C1 RU2005133839/15A RU2005133839A RU2299087C1 RU 2299087 C1 RU2299087 C1 RU 2299087C1 RU 2005133839/15 A RU2005133839/15 A RU 2005133839/15A RU 2005133839 A RU2005133839 A RU 2005133839A RU 2299087 C1 RU2299087 C1 RU 2299087C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- resorcinol
- condensation
- mol
- resorcin
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано для получения катионообменных фильтров пространственно-глобулярной структуры. обеспечивающих комплексную очистку воды, в том числе от катионов тяжелых металлов.The invention relates to water treatment and can be used to obtain cation-exchange filters of a spatially globular structure. providing comprehensive water purification, including from heavy metal cations.
Из уровня техники известны полимеры пространственно-глобулярной структуры (ПГС-полимеры), обладающие высокой фильтрационной способностью и используемые для изготовления фильтрующих элементов.The prior art polymers of a spatially globular structure (ASG polymers) with high filtration ability and used for the manufacture of filter elements are known.
ПГС-полимер представляет собой неплавкое и нерастворимое в обычных растворителях высокопроницаемое изделие, структура которого образована микроглобулами размером от 25-30 Å до 10-14 мкм. ПГС-материал с глобулами размером 3-7 мкм используют для сорбционных процессов при высоких скоростях пропускания растворов. Так как размер микроглобул ионита ПГС на 2 порядка меньше, чем у ионитов стандартного зернения (5-7 мкм против 0.5-0.7 мм), то объемные скорости пропускания растворов могут достигать величин в 100 и более раз превышающих скорости пропускания растворов через неподвижный слой ионита обычного зернения (1000-2000 против 10-15 уд. об/ч соответственно). Микроглобулы в ионите ПГС образуют регулярную высокопроницаемую структуру, что обусловлено спонтанным саморегулирующимся механизмом полимерообразования. Средний размер пор составляет 3-5 мкм, большая развернутая поверхность (до 100-150 м2/г), узкий диапазон распределения пор по размерам (обычно ±10%) придают этим материалам высокие технологические свойства и позволяют использовать их в качестве фильтрующих перегородок. Структура и свойства ионита ПГС известны, например, из Энциклопедии полимеров. М.: Издательство Советская Энциклопедия 1972. с 652-658. Различные модификации способа получения ПГС материала, например, в соответствии с а.с. СССР 1378319 от 23.05.1985, C08J 5/20, C08G 8/22, а.с. СССР 1023788 от 24.10.1980, С08J 9/10 и др. позволяют значительно расширить диапазон размеров его пор и, тем самым, повысить проницаемость сорбента.PGS-polymer is a highly permeable product, non-melting and insoluble in ordinary solvents, the structure of which is formed by microglobules ranging in size from 25-30 Å to 10-14 microns. PGS material with globules of 3-7 microns in size is used for sorption processes at high transmission rates of solutions. Since the size of microglobules of PGS ion exchanger is 2 orders of magnitude smaller than that of standard granite ion exchangers (5–7 μm versus 0.5–0.7 mm), the volumetric transmission rates of solutions can reach values that are 100 times or more higher than the transmission rates of solutions through a fixed ion exchanger layer granulation (1000-2000 against 10-15 beats per hour, respectively). Microglobules in PGS ion exchanger form a regular highly permeable structure, which is due to the spontaneous self-regulating mechanism of polymer formation. The average pore size is 3-5 microns, a large unfolded surface (up to 100-150 m 2 / g), a narrow range of pore size distribution (usually ± 10%) give these materials high technological properties and allow their use as filter baffles. The structure and properties of PGS ion exchanger are known, for example, from the Encyclopedia of Polymers. M .: Publishing house Soviet Encyclopedia 1972.p 652-658. Various modifications of the method for producing ASG material, for example, in accordance with A. with. USSR 1378319 dated 05.23.1985, C08J 5/20, C08G 8/22, a.s. The USSR 1023788 from 10.24.1980, С08J 9/10 and others can significantly expand the range of sizes of its pores and, thereby, increase the permeability of the sorbent.
В такой системе большая часть обменных группировок находится на поверхности микроглобул, а массообмен достигается не за счет диффузии ионов из раствора в глубь полимерного тела (как это имеет место в обычных ионитах, в том числе и макропористых), а за счет принудительного просачивания растворов через микропоры полимерного тела. Скорость обмена подчиняется закономерностям пленочной кинетики, и поэтому ионный обмен на ПГС-ионитах протекает тем эффективнее, чем быстрее обновляется раствор в микропорах, т.е. скорость обмена возрастает с повышением скорости пропускания раствора.In such a system, most of the exchange groups are located on the surface of microglobules, and mass transfer is achieved not due to the diffusion of ions from the solution into the interior of the polymer body (as is the case in ordinary ion exchangers, including macroporous ones), but due to the forced leakage of solutions through micropores polymer body. The exchange rate obeys the laws of film kinetics, and therefore the ion exchange on ASO-ion exchangers proceeds the more efficiently, the faster the solution is renewed in micropores, i.e. the exchange rate increases with increasing rate of transmission of the solution.
Фильтрующие материалы с ПГС структурой и способы их получения известны, в частности, из патента US 4567207, C08G 12/00. Патент защищает широкий спектр материалов, получаемых при поликонденсации формальдегида с мономером, способным образовать с формальдегидом ПГС-структуру в кислой среде при рН 0.1...4. Концентрация полимера 20...65 мас.%. Диаметр пор полимера 0.0025...10 мкм, коэффициент проницаемости 2×10-7...2×10-2 см/сек.Filter materials with an ASG structure and methods for their preparation are known, in particular, from US Pat. No. 4,567,207, C08G 12/00. The patent protects a wide range of materials obtained by polycondensation of formaldehyde with a monomer capable of forming an ASG structure with formaldehyde in an acidic medium at pH 0.1 ... 4. The concentration of the polymer is 20 ... 65 wt.%. The pore diameter of the polymer is 0.0025 ... 10 μm, the permeability coefficient is 2 × 10 -7 ... 2 × 10 -2 cm / sec.
Согласно примерам 5 и 6 известного решения для изготовления ПГС-полимера, обладающего высокой фильтрующей способностью, смешивают водные растворы резорцина и формальдегида, вводят катализатор - соляную кислоту и выдерживают в течение времени, достаточного для образования 38-40 мас.% полимера. Далее суспензию разливают в формы для отверждения и выдерживают при комнатной Т, после чего нагревают до Т=80...82°С.According to examples 5 and 6 of the known solution for the manufacture of an ASG polymer with a high filtering ability, aqueous solutions of resorcinol and formaldehyde are mixed, hydrochloric acid catalyst is introduced, and it is held for a time sufficient to form 38-40 wt.% Of the polymer. Then the suspension is poured into molds for curing and kept at room T, after which it is heated to T = 80 ... 82 ° C.
Несмотря на высокие фильтрационные свойства материалы, изготовленные по технологии патента US 4567207, проявляют слабые ионообменные свойства в нейтральных и слабощелочных средах. В кислых средах ионный обмен практически отсутствует. Указанные особенности поведения известного материала не позволяют с его помощью эффективно удалять тяжелые металлы из водных сред.Despite the high filtration properties, materials manufactured according to the technology of US Pat. No. 4,567,207 exhibit weak ion-exchange properties in neutral and slightly alkaline environments. In acidic media, ion exchange is practically absent. These features of the behavior of the known material do not allow it to effectively remove heavy metals from aqueous media.
Известный из US 4567207 ПГС-полимер, содержащий продукт конденсации резорцина и формальдегида в присутствии кислоты, является наиболее близким для заявляемого решения фильтрующего материала.The ASG-polymer known from US 4,567,207, which contains the condensation product of resorcinol and formaldehyde in the presence of acid, is the closest to the claimed solution of the filter material.
Из уровня техники известен способ получения сульфофенольных катионитов высокой емкости, химической стойкости и механической прочности (А.С. СССР 108258, 39b, 22, 12q, 2001).The prior art method for producing sulfophenol cation exchangers of high capacity, chemical resistance and mechanical strength (AS USSR 108258, 39b, 22, 12q, 20 01 ).
Согласно известному решению сульфофенольные катиониты получают путем конденсации одно- или многоатомных фенолов или сульфофенолов сначала с сульфокислотами алифатических или ароматических карбонильных соединений, а затем с формальдегидом, при этом для увеличения количества вводимых в катионит сульфогрупп без увеличения количества сульфированного карбонильного соединения на первой стадии процесса, для конденсации с фенолами или сульфофенолами применяют сульфокислоты алифатических или ароматических кетонов.According to the known solution, sulfophenol cation exchangers are obtained by condensation of monohydric or polyhydric phenols or sulfophenols, first with sulfonic acids of aliphatic or aromatic carbonyl compounds, and then with formaldehyde, in order to increase the amount of sulfo groups introduced into the cation exchange resin without increasing the amount of sulfonated carbonyl compound in the first stage of the process, for condensations with phenols or sulfophenols apply aliphatic or aromatic ketone sulfonic acids.
Известный способ, являющийся наиболее близким заявляемому способу изготовления фильтрующего материала (прототипом), не обеспечивает получение ПГС-полимера с сульфогруппами.The known method, which is the closest to the claimed method of manufacturing a filter material (prototype), does not provide the ASG polymer with sulfo groups.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эксплуатационных свойств фильтрующего материала путем целенаправленного изменения его структуры, позволяющего обеспечить удаление тяжелых металлов из воды.The task of the invention is to increase the operational properties of the filter material by purposefully changing its structure, which allows for the removal of heavy metals from water.
Задача решается за счет того, что в способе изготовления фильтрующего материала, включающем конденсацию формальдегида с сульфорезорцином и отверждение, процесс осуществляют следующим образом:The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing the filter material, including the condensation of formaldehyde with sulforesorcinol and curing, the process is as follows:
- смесь избытка формальдегида с сульфитом натрия или калия выдерживают в условиях, обеспечивающих синтез сульфометанола в отсутствие полимеризации формальдегида,- a mixture of an excess of formaldehyde with sodium or potassium sulfite is maintained under conditions ensuring the synthesis of sulfomethanol in the absence of polymerization of formaldehyde,
- к полученному раствору добавляют резорцин и выдерживают в условиях, обеспечивающих одновременное протекание синтеза сульфорезорцина и его форконденсации с резорцином и формальдегидом,- resorcinol is added to the resulting solution and maintained under conditions ensuring the simultaneous synthesis of sulforesorcinol and its precondensation with resorcinol and formaldehyde,
- поликонденсацию и отверждение полученных форолигомеров осуществляют в кислой среде. При этом образуется сульфорезорцинформальдегидный ПГС-полимер.- polycondensation and curing of the obtained foroligomers is carried out in an acidic environment. This results in the formation of sulforesorcin formaldehyde ASG polymer.
Частные случаи реализации заявляемого решения характеризуются следующими параметрами:Special cases of the implementation of the proposed solutions are characterized by the following parameters:
- смесь избытка формальдегида с сульфитом натрия или калия выдерживают при Т=+20...30°С в течение 0.3-1 час, при этом соотношение формальдегид : сульфит составляет 4.7...4.9 моль/моль.- a mixture of an excess of formaldehyde with sodium or potassium sulfite is maintained at T = + 20 ... 30 ° C for 0.3-1 hour, while the ratio of formaldehyde: sulfite is 4.7 ... 4.9 mol / mol.
- поликонденсацию форолигомеров осуществляют при Т=+17...33°С, в течение 0.6...2 час.- polycondensation of foroligomers is carried out at T = + 17 ... 33 ° C, for 0.6 ... 2 hours.
- отверждение производят в две стадии - сначала при Т=+30...40°С в течение 1-2 час, а затем при Т=+85...95°С в течение 16-24 час.- curing is carried out in two stages - first at T = + 30 ... 40 ° C for 1-2 hours, and then at T = + 85 ... 95 ° C for 16-24 hours.
Полученный фильтрующий материал характеризуется ПГС структурой, о чем свидетельствует его проницаемость по отношению к воде и водным растворам. На ИК-спектре поглощения образца материала (чертеж) ясно различимы полосы с минимумами 1040 см-1 (характерная полоса) и 1190 см-1 (слабо выраженная полоса), соответствующие валентным колебаниям группировок -SO3Н. В то же время, на ИК-спектре поглощения ПГС-материала на основе резорциноформальдегидного полимера такие полосы отсутствуют (Фиг.1). Указанные особенности ИК-спектра поглощения свидетельствуют о присутствии в заявляемом материале связанных функциональных групп -SO3Н.The resulting filter material is characterized by the ASG structure, as evidenced by its permeability with respect to water and aqueous solutions. On the IR absorption spectrum of the material sample (drawing), bands with minima of 1040 cm –1 (characteristic band) and 1190 cm –1 (weakly pronounced band) are clearly distinguishable, corresponding to stretching vibrations of the –SO 3 N groups. At the same time, on IR the absorption spectrum of the ASG material based on resorcinol-formaldehyde polymer such bands are absent (Figure 1). These features of the IR absorption spectrum indicate the presence in the claimed material of the associated functional groups —SO 3 N.
Сущность способа заключается в том, что заявляемый сульфосодержащий сильнокислотный катионит получают в результате трехмерной поликонденсации сульфированного резорцина с формальдегидом.The essence of the method lies in the fact that the inventive sulfonated strongly acidic cation exchange resin is obtained as a result of three-dimensional polycondensation of sulfonated resorcinol with formaldehyde.
Реакция включает несколько стадий:The reaction involves several stages:
1. Сначала осуществляют стадию синтеза сульфирующего агента (сульфометанола) из избытка формальдегида и сульфита натрия (калия) по реакции:1. First, carry out the stage of synthesis of a sulfonating agent (sulfomethanol) from an excess of formaldehyde and sodium sulfite (potassium) by the reaction:
2. Полученный щелочной раствор со стадии 1 заливают в реактор, где одновременно протекают реакции сульфирования резорцина (2) и форконденсации резорцина и образующегося сульфорезорцина с формальдегидом.2. The resulting alkaline solution from stage 1 is poured into a reactor, where the reactions of sulfonation of resorcinol (2) and for the condensation of resorcinol and the resulting sulforezorcinol with formaldehyde simultaneously occur.
3. По окончании стадии образования форолигомеров в том же реакторе осуществляют реакцию их конденсации с формальдегидом в кислой среде с получением олигомеров более высокой молекулярной массы.3. At the end of the stage of formation of foroligomers in the same reactor, a reaction of their condensation with formaldehyde in an acidic medium is carried out to obtain oligomers of higher molecular weight.
4. На стадии 4 синтеза, когда начинается образование нерастворимого в воде продукта, реакционный раствор (эмульсию) сливают в заранее заготовленные формы, где протекает гелеобразование, а затем (при нагревании) и полное отверждение смеси с получением трехмерного полимера пространственно-глобулярной структуры в виде готового для практического использования катионита. Управляя параметрами синтеза, можно варьировать диаметр пор получаемого полимера в интервале 0.1...3 мкм.4. At the stage of synthesis 4, when the formation of a water-insoluble product begins, the reaction solution (emulsion) is poured into pre-prepared forms, where gelation proceeds, and then (when heated) and the mixture is completely cured to obtain a three-dimensional polymer of a spatially globular structure in the form ready for practical use of cation exchanger. By controlling the synthesis parameters, it is possible to vary the pore diameter of the obtained polymer in the range of 0.1 ... 3 μm.
Следует отметить, что для получения изделия ПГС-структуры с заданными свойствами необходимо параметры известного процесса изменить существенным образом, неочевидным для специалиста в данной области техники:It should be noted that in order to obtain the product of the ASG structure with the specified properties, it is necessary to change the parameters of the known process in a substantial way, which is not obvious to a person skilled in the art:
- реакцию синтеза проводят в две стадии - сначала в щелочной (рН≤10), а затем в кислой среде (1≤рН≤3). Если первая стадия обеспечивает получение сульфирующего агента и форолигомеров, то на второй стадии (кислотной конденсации) регулированием величины рН можно получить изделия с различным размером пор. Наиболее крупнопористые полимеры (средний размер пор 3 мкм) получаются в наиболее кислой среде;- the synthesis reaction is carried out in two stages - first in alkaline (pH≤10), and then in an acidic environment (1≤pH≤3). If the first stage provides the production of a sulfonating agent and foroligomers, then in the second stage (acid condensation), by adjusting the pH value, products with different pore sizes can be obtained. The largest porous polymers (average pore size 3 microns) are obtained in the most acidic medium;
- в частном случае реализации соотношение резорцин/сульфит натрия целесообразно не менее 3 моль/моль;- in the particular case of the implementation, the ratio of resorcinol / sodium sulfite is advisable not less than 3 mol / mol;
- соотношение формальдегид/сульфит может варьироваться в интервале 4.7...4.9 моль/моль;- the ratio of formaldehyde / sulfite can vary in the range 4.7 ... 4.9 mol / mol;
- концентрация резорцина в общем объеме реакционной смеси оптимальна в интервале 18...20 мас.%;- the concentration of resorcinol in the total volume of the reaction mixture is optimal in the range of 18 ... 20 wt.%;
- температура реакции на всех стадиях синтеза должна удерживаться в строго заданных пределах.- the reaction temperature at all stages of the synthesis should be kept within strictly specified limits.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Соотношение резорцин/формальдегид/сульфит натрия=1:2.4:0.33 моль/моль; [резорцин]=18 мас.%.The ratio of resorcinol / formaldehyde / sodium sulfite = 1: 2.4: 0.33 mol / mol; [resorcinol] = 18 wt.%.
В емкость 500 мл, содержащую 138 мл 37% формалина (1.87 моль CH2O) и 142 мл воды, загружают 51 г сульфита натрия (0.4 моль) и перемешивают до полного растворения последнего при комнатной температуре в течение 1 час, соотношение формальдегид/сульфит=4.7 моль/моль.51 g of sodium sulfite (0.4 mol) is loaded into a 500 ml container containing 138 ml of 37% formalin (1.87 mol of CH 2 O) and 142 ml of water and stirred until the latter is completely dissolved at room temperature for 1 hour, formaldehyde / sulfite ratio = 4.7 mol / mol.
В реактор, содержащий раствор 135 г резорцина (1.23 моль) в 150 мл воды, при комнатной температуре заливают раствор полученного сульфирующего агента из емкости и перемешивают до полного исчезновения запаха формальдегида. Температуру смеси поддерживают в интервале 42÷35°С. Раствор охлаждают до комнатной температуры, и заливают кислый раствор формалина (82 мл 37% формалина (1.11 моль СН2O) и 35 мл концентрированной соляной кислоты). Затем реакционную смесь (рН 2)перемешивают до помутнения при Т=28°С (начало образования нерастворимых олигомеров), после чего сливают в форму из двух коаксиально расположенных полимерных труб с каркасом посередине, где смесь застывает при Т=+30...40°С в течение 2 ч. После этого форму с затвердевшим полимером помещают в печь на 20 ч при Т=+85...90°С для окончательного формирования полимера трехмерной ПГС-структуры в виде готового изделия (фильтрующего патрона). Средний размер пор полимера 1 мкм.In a reactor containing a solution of 135 g of resorcinol (1.23 mol) in 150 ml of water, at room temperature, a solution of the sulfonating agent obtained is poured from the vessel and stirred until the formaldehyde smell disappears completely. The temperature of the mixture is maintained in the range 42 ÷ 35 ° C. The solution was cooled to room temperature, and an acidic formalin solution (82 ml of 37% formalin (1.11 mol of CH 2 O) and 35 ml of concentrated hydrochloric acid) was poured. Then the reaction mixture (pH 2) is stirred until cloudy at T = 28 ° C (the beginning of the formation of insoluble oligomers), and then poured into a mold from two coaxial polymer pipes with a framework in the middle, where the mixture solidifies at T = + 30 ... 40 ° C for 2 hours. After this, the mold with the hardened polymer is placed in the oven for 20 hours at T = + 85 ... 90 ° C for the final formation of the polymer of the three-dimensional ASG structure in the form of a finished product (filter cartridge). The average pore size of the polymer is 1 μm.
После перевода в Na-форму катионит в виде такого патрона при эксплуатации в нейтральной или щелочной среде способен поглотить 6.1 г катионов никеля из раствора с [Ni2+]исх=340 мг/л.After conversion to the Na form, cation exchange resin in the form of such a cartridge, when used in a neutral or alkaline environment, is able to absorb 6.1 g of nickel cations from a solution with [Ni 2+ ] ref = 340 mg / l.
Пример 2.Example 2
Соотношение резорцин/формальдегид/сульфит натрия=1/1.6/0.33 моль/моль; [резорцин]=18 мас.%.The ratio of resorcinol / formaldehyde / sodium sulfite = 1 / 1.6 / 0.33 mol / mol; [resorcinol] = 18 wt.%.
В емкость 500 мл, содержащую 146 мл 37% формалина (1.95 моль СН2О) и 135 мл воды, загружают 51 г сульфита натрия (0.4 моль) и перемешивают до полного растворения последнего при комнатной температуре в течение 0.3 час, соотношение формальдегид/сульфит=4.9 моль/моль.51 g of sodium sulfite (0.4 mol) are loaded into a 500 ml container containing 146 ml of 37% formalin (1.95 mol of CH 2 O) and 135 ml of water and stirred until the latter is completely dissolved at room temperature for 0.3 hour, formaldehyde / sulfite ratio = 4.9 mol / mol.
В реактор, содержащий раствор 135 г резорцина (1.23 моль) в 150 мл воды, при комнатной температуре заливают полученный раствор сульфирующего агента и перемешивают до полного исчезновения запаха формальдегида. Температуру смеси поддерживают в интервале 42÷35°С. Раствор охлаждают до комнатной температуры и далее в него заливают раствор ортофосфорной кислоты (34 мл 78 мас.% в 56 мл воды). Затем перемешивают реакционную смесь (рН≈3) до помутнения при Т=33°С (начало образования нерастворимых олигомеров), после чего сливают в форму из двух коаксиально расположенных полимерных труб с каркасом посередине, где полимер застывает в течение 1 ч. После этого форму с затвердевшим полимером помещают в печь на 16 час при Т=+90...95°С для окончательного формирования трехмерной ПГС-структуры в виде готового изделия (фильтрующего патрона). Средний размер пор полимера 0.1÷0.3 мкм. После перевода в Na-форму катионит в виде такого патрона при эксплуатации в нейтральной или щелочной среде способен поглотить 6.5 г катионов железа из раствора с [Fe2+]исх=290 мг/л.In a reactor containing a solution of 135 g of resorcinol (1.23 mol) in 150 ml of water, the resulting solution of a sulfonating agent is poured at room temperature and stirred until the formaldehyde smell disappears completely. The temperature of the mixture is maintained in the range 42 ÷ 35 ° C. The solution is cooled to room temperature and then a solution of phosphoric acid (34 ml of 78 wt.% In 56 ml of water) is poured into it. Then the reaction mixture is stirred (pH ≈ 3) until cloudy at T = 33 ° C (the beginning of the formation of insoluble oligomers), and then poured into a mold from two coaxially arranged polymer pipes with a framework in the middle, where the polymer solidifies for 1 hour. After this, the mold with hardened polymer is placed in the oven for 16 hours at T = + 90 ... 95 ° C for the final formation of a three-dimensional ASG structure in the form of a finished product (filter cartridge). The average polymer pore size is 0.1–0.3 μm. After conversion to the Na form, cation exchange resin in the form of such a cartridge, when used in a neutral or alkaline medium, is able to absorb 6.5 g of iron cations from a solution with [Fe 2+ ] ref = 290 mg / l.
Пример 3.Example 3
Соотношение резорцин/формальдегид/сульфит натрия=1/1.5/0.33 моль/моль; [резорцин]=18 мас.%. При комнатной температуре в течение 1 час; соотношение формальдегид/сульфит=4.7 моль/моль.The ratio of resorcinol / formaldehyde / sodium sulfite = 1 / 1.5 / 0.33 mol / mol; [resorcinol] = 18 wt.%. At room temperature for 1 hour; formaldehyde / sulfite ratio = 4.7 mol / mol.
В реактор, содержащий раствор 135 г резорцина (1.23 моль) в 150 мл воды, при комнатной температуре заливают раствор сульфирующего агента из емкости и перемешивают до полного исчезновения запаха формальдегида. Температуру смеси поддерживают в интервале 46°C÷31°C. Раствор охлаждают до комнатной температуры и далее в него заливают раствор соляной кислоты (34 мл концентрированной соляной кислоты в 85 мл воды). Затем реакционную смесь (рН≈1) перемешивают до помутнения при Т=28°С (начало образования нерастворимых олигомеров), после чего сливают в форму из двух коаксиально расположенных полимерных труб с каркасом посередине, где полимер застывает в течение 2 час при Т=+30...40°С. После этого форму с затвердевшим полимером помещают в печь на 18 час при Т=+90...95°С для окончательного формирования трехмерной ПГС-структуры в виде готового изделия (фильтрующего патрона).In a reactor containing a solution of 135 g of resorcinol (1.23 mol) in 150 ml of water, a solution of a sulfonating agent is poured from the container at room temperature and stirred until the formaldehyde smell disappears completely. The temperature of the mixture is maintained in the range of 46 ° C ÷ 31 ° C. The solution is cooled to room temperature and then a solution of hydrochloric acid (34 ml of concentrated hydrochloric acid in 85 ml of water) is poured into it. Then the reaction mixture (pH ≈ 1) is stirred until cloudy at T = 28 ° C (the beginning of the formation of insoluble oligomers), and then poured into a mold from two coaxially arranged polymer pipes with a framework in the middle, where the polymer solidifies for 2 hours at T = + 30 ... 40 ° C. After this, the mold with the hardened polymer is placed in the oven for 18 hours at T = + 90 ... 95 ° C for the final formation of a three-dimensional ASG structure in the form of a finished product (filter cartridge).
Средний размер пор полимера 3 мкм.The average pore size of the polymer is 3 microns.
Катионит в виде такого патрона при эксплуатации в кислой среде способен поглотить 2.5 г катионов кальция из раствора с [Са2+]исх=1400 мг/л при рН 3.5.Cation exchange resin in the form of such a cartridge, when used in an acidic medium, is capable of absorbing 2.5 g of calcium cations from a solution with [Ca 2+ ] ref = 1400 mg / L at pH 3.5.
Условия синтеза в примерах 4÷6 (за исключением приведенных в табл.1) аналогичны примеру 3.The synthesis conditions in examples 4 ÷ 6 (with the exception of those given in table 1) are similar to example 3.
Для реализации комплексного изобретения, включающего два объекта - способ и материал, связанные единым изобретательским замыслом согласно раскрытым выше примерам, были использованы следующие реагенты:The following reagents were used to implement the complex invention, which includes two objects - a method and a material connected by a single inventive concept according to the examples disclosed above:
Резорцин марки "Mitsubishi";Resorcinol brand "Mitsubishi";
Формалин 37% ГОСТ 1625-98;Formalin 37% GOST 1625-98;
Сульфит натрия ГОСТ 246-41;Sodium sulfite GOST 246-41;
Кислота соляная ГОСТ 3118-77;Hydrochloric acid GOST 3118-77;
Кислота ортофосфорная ГОСТ 6552-80.Phosphoric acid GOST 6552-80.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133839/15A RU2299087C1 (en) | 2005-11-01 | 2005-11-01 | Method of manufacture of the filtering material and the filtering material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133839/15A RU2299087C1 (en) | 2005-11-01 | 2005-11-01 | Method of manufacture of the filtering material and the filtering material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2299087C1 true RU2299087C1 (en) | 2007-05-20 |
Family
ID=38164049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005133839/15A RU2299087C1 (en) | 2005-11-01 | 2005-11-01 | Method of manufacture of the filtering material and the filtering material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299087C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778017C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-08-12 | Александр Михайлович Фридкин | Method for producing a water treatment cartridge for preventing scaling |
-
2005
- 2005-11-01 RU RU2005133839/15A patent/RU2299087C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778017C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-08-12 | Александр Михайлович Фридкин | Method for producing a water treatment cartridge for preventing scaling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9296611B2 (en) | Zirconium phosphate particles having improved adsorption capacity and method of synthesizing the same | |
JP3852926B2 (en) | Organic porous body having selective boron adsorption capacity, boron removal module and ultrapure water production apparatus using the same | |
JP2001098019A (en) | Process for preparing monodisperse anion exchanger | |
JPH02149348A (en) | Ion-exchange resin bead and manufacture thereof | |
JP2001213920A (en) | Method for manufacturing crosslinked ion-exchanger on the basis of unsaturated aliphatic nitrile | |
JP2592366B2 (en) | Method for producing continuous porous material | |
JP2024037965A (en) | Materials with controlled porosity and methods of making and using them | |
JP2001106725A (en) | Method for producing monodisperse anion exchanger having strongly basic functional group | |
RU2297270C1 (en) | Method of manufacture of filtering material and filtering material manufactured by this method | |
RU2299087C1 (en) | Method of manufacture of the filtering material and the filtering material | |
KR20010080725A (en) | Gel-type copolymer beads and ion exchange resins made therefrom | |
CN109134734A (en) | A kind of preparation method of macroporous type strongly acidic styrene system ion exchange resin | |
US20010036968A1 (en) | Process for preparing monodisperse cation-exchanger gels | |
EP3237465A1 (en) | Method for producing amino methylated bead polymerizates | |
RU2318577C2 (en) | Method used for manufacture of the filtering medium and the filtering medium | |
RU2693174C1 (en) | Method of producing sorbents for extracting cesium from highly mineralized alkaline media | |
US20020143109A1 (en) | Process for preparing stable gel-type cation exchangers | |
RU57142U1 (en) | WATER FILTER | |
JP7341994B2 (en) | Component addition polymerization | |
JP2000256431A (en) | Preparation of low-density globular phenol resin cured product | |
JP2024014896A (en) | Catalytic reaction method | |
DE19954393A1 (en) | Process for the preparation of monodisperse anion exchangers | |
JP2024014895A (en) | Component addition polymerization | |
JP2023155266A (en) | Component addition polymerization | |
JPS6112489B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121102 |