SU666680A1

SU666680A1 - Method of isolating polyethylenepolyamines

Info

Publication number: SU666680A1
Application number: SU762373104A
Authority: SU
Inventors: А.Т. Четвериков; Р.П. Макеева; И.В. Самборский; В.А. Вакуленко; А.Б. Пашков; Е.С. Дунюшкин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5885
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1981-10-07

Description

(54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНОВ(54) METHOD FOR THE IMPLEMENTATION OF POLYETHYLENE-POLYAMINES

1one

Изобретение относитс к усовершенствованному способу выделени полиэтиленполиаминов (ПЭПА) из водных растворов их хлоргидратов, которые наход т широкое применение в производстве ионообменных и эпоксидных смол.This invention relates to an improved method for separating polyethylene polyamines (PEPA) from aqueous solutions of their chlorohydrates, which are widely used in the manufacture of ion exchange and epoxy resins.

В литературе описаны различные способы выделени ПЭПА из водных растворов их хлор гидратов, например этилендиамина (ЭЛА1 Cl или тетраметилэтилендиамина (ТМЭДА) t2 путем щелочного разложени вышеуказангелх растворов хлор гидратов.The literature describes various methods for isolating PEPA from aqueous solutions of their chlorine hydrates, for example, ethylene diamine (ELA1 Cl or tetramethylethylenediamine (TMEDA) t2, by alkaline decomposition of the above-mentioned solutions of chlorine hydrates.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности вл етс способ выделени этиленамина (ЭА) из его хлоргидрата путем Электродиализа в многокамерном электродиализаторе , который заключаетс в том, что раствор хлоргидрата (ЭА) подают в анодную камеру и ион этилеамина проходит через катионнообменную перегородку в катодную камеру, где в результате разр да на катоде образуетс свободный амин, а с другой стороны,на аноде в результате разр дки иона хлора образуетс хлор. Возможно проведение процесса и в 3-х камерном электродиализаторе с ис .пользованием анионообменной перегородки , перед анодом, что позво.п ет отделить исходный раствор хлоргидратов от газообразного хлора Гз.The closest to the proposed invention to the technical essence is the method of ethyleneamine (EA) extraction from its hydrochloride by Electrodialysis in a multi-chamber electrodialyzer, which consists in delivering the hydrochloride (EA) solution into the anode chamber and the ethylene amine ion passes through the cation exchange wall into the cathode chamber where free amine is formed as a result of the discharge on the cathode, and on the other hand, chlorine is formed at the anode as a result of chlorine ion discharge. It is possible to carry out the process in a 3-chamber electrodialyzer using the anion-exchange partition, in front of the anode, which allows you to separate the initial solution of chlorohydrates from chlorine gas Gz.

Однако в случае 2-х камерной схема в результате выделени хлора на аноде в анодной камере образуютс продукты хлорировани . В случае 3-х камерной cxeMd, хот и иск.пючаетс However, in the case of a 2-chamber circuit, chlorine products are formed as a result of chlorine release at the anode in the anode chamber. In the case of a 3-chamber cxeMd, although the claim is.

0 возможный контакт хлора с исходным раствором, амикл выде.п ютс на катоде, т.е. контакт их с исходныт вд продуктами не исключен, что приводит к образованию подобных примесей, заг5 р зн ющих целевые продукты.0 possible contact of chlorine with the initial solution, amyl is released at the cathode, i.e. their contact with the source product is not excluded, which leads to the formation of such impurities that contaminate the target products.

Цель изобретени - улучшение качества целевых продуктов.The purpose of the invention is to improve the quality of the target products.

Это достигаетс тем, что водный раствор хлоргидратов ПЭПА ввод т в ка0 меры электродиализатора, расположенные между двум анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры/ расположенные между анионитовыми и катионитовыми сторонами ионообмен лх This is achieved by introducing an aqueous solution of PEPP chlorohydrates into the electrodialysis chambers located between the two anionic sides of the ion-exchange membranes and the ion-exchange sides of the ion-exchange membranes with the cation exchangers.

5 мембран, ввод т подкисленную со.п ной кислотой до рН 1-2 /деминерализованную воду.5 membranes injected acidified with acidic acid to pH 1-2 / demineralized water.

Полученное целевые продукты вывод т из соответствующих камер путем циpкyJиции водмлх 12-60 %-ных раст0The obtained target products are removed from the corresponding chambers by circulating water of 12-60% plants.

воров ПЭПА оснований и 5-15%-ного раствора сол ной кислоты. Отличитель ными признаками способа вл етс измененна технологи проведени процесса электродиализа, что приводит к улучшению качества целевых ПЭПА и одновременно позвол ет получать сthieves pep bases and 5-15% hydrochloric acid solution. Distinctive features of the method are the modified technology of the electrodialysis process, which leads to an improvement in the quality of the targeted PEP and at the same time allows to obtain

клсоким выходом образующуюс в процессе сол ную кислоту.a high yield of hydrochloric acid formed in the process.

Сущность способа состоит в следующем .The essence of the method is as follows.

В результате электродиализа при плотности тока пор дка 1-3 А/см происходит миграгХл ионов хлора из камеры с хлоргидщэатами через анионитовую мембрану, расположенную в сторону анода. В результате ионной реакции ионов хлора и водорода,последНИ мигрирует через катионитовую мембрану из анодной камеры, происходит образование и концентрирование сол ной кислоты в камере между анионитовой и катионитовой сторонами мембран до 5-15%. В камере между анионитовыми сторонами мембран происходит образование анинов - оснований и водл. В камере между анионитовымиAs a result of electrodialysis, a current density of 1-3 A / cm leads to the migration of chlorine ions from the chamber with chlorine hydrates through the anion-exchange membrane located in the direction of the anode. As a result of the ionic reaction of chlorine and hydrogen ions, the latter migrates through the cation membrane from the anode chamber, and hydrochloric acid is formed and concentrated in the chamber between the anionic and cationite sides of the membranes up to 5-15%. In the chamber between the anionic sides of the membranes, the formation of anins — bases and vodles — takes place. In the chamber between the anionic

мембранами получают водный 12-60%-ный раствор полиэтиленполиаминов - оснований . Остаточное содержание иона хлора в получаемом продукте зависит от степени обессоливани . При степен обессоливани , равной 0,98 получают продукт с содержанием ионогенногО хлора 0,5-0,8%. Ведение процесса электродиализа до исчерпывающего удалени иона хлора ведет к увеличеВИЮ энергозатрат.membranes receive an aqueous 12-60% solution of polyethylene polyamines - bases. The residual chlorine ion content in the resulting product depends on the degree of desalting. When the degree of desalting is equal to 0.98, a product is obtained with a content of ionic chlorine of 0.5-0.8%. Conducting an electrodialysis process until the complete removal of the chlorine ion leads to an increase in energy consumption.

Полученный в результате электродиализа водный раствор ПЭПА подщелачивают едким натром и подвергают дистилл ции.The resulting solution of PEPA electrodialysis is alkalized with caustic soda and distilled.

Полиэтиленполиамины, полученные в результате электродиализного разложени имеют хорошее качество, по всём показател м соответствуют ГОСТуPolyethylene polyamines obtained as a result of electrodialysis decomposition are of good quality, in all respects they correspond to GOST

Процесс осуществл ют в 4-х или многокамерном электродиализаторе тип фильтр-пресса,в которых катодна камера отделена от рабочей части анионитовой , а анодна камера - катионитовой мембранами дл исключени , контакта исходных и конечных продуктов сThe process is carried out in a 4-way or multi-chamber electrodialyzer type filter press, in which the cathode chamber is separated from the working part of the anion exchanger, and the anode chamber - with a cation resin membrane to prevent the initial and final products from contacting

электродами. Катодна камера заполнена раствором едкого натра, анодна камера - 5%-ным раствором серной кислоты. В случае 4-х камерной схемы между катионитовой и анионитовой мембранами, ограничивающими элеЬтродные камеры, поставлена втора анионитова мембрана. В случае многокамерного электродиализатора между мембранами, отдел ющими электродные камеры, устанавливаютс секции , состо щие из анионитовых и бипол рных мембран, расположенных в следующем пор дке: анионитова и бипо|л рна , обращенна к катоду катионообменной стороной.electrodes. The cathode chamber is filled with a solution of caustic soda, the anode chamber is filled with a 5% solution of sulfuric acid. In the case of a 4-chamber scheme between the cation-ion and anion-exchange membranes, limiting the electrolyte chambers, a second anion-exchange membrane was installed. In the case of a multi-chamber electrodialyzer, between the membranes separating the electrode chambers, sections are made up consisting of anionic and bipolar membranes, arranged in the following order: anionic and bipolar, facing the cathode with the cation-exchange side.

Пример 1. В чеоырехкамерном электролиализаторе через камеру межди анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (557,7 г 30%-ного водного раствора дихлорида этилендиамина (начальна концентраци 16,2%), а через камеру концентрировани , расположенную между анионитовой и катионитовой мембранами циркулирует 1%-ны раствор сол ной кислоты. В результате электродиализа при плотности тока 1,5 А/дм получают 556 мл реакционной массы - водного 13,2%-ного раствора этилендиамина (остаточное сдержание ионогенного хлора 0,3%), В камерах концентрировани получают 9,2%-ный раствор сол ной кислоты в количестве 950 мл. Выход по току равен 0,85. Выход этилендиамина 97,5% от теории. Выход сол ной кисло1Ы 90,2% от теории.Example 1. A 500 ml electrolyzer is circulated through a chamber between the inter-anion exchange membranes (557.7 g of a 30% aqueous solution of ethylene diamine (initial concentration 16.2%), and a concentration chamber located between the anion exchange membrane and the cation resin membrane circulates 1% -Hydrochloric acid solution. As a result of electrodialysis at a current density of 1.5 A / dm, 556 ml of the reaction mass — an aqueous 13.2% ethylenediamine solution (residual restraint of ionic chlorine, 0.3%) is obtained. In the concentration chambers, 9 , 2% 950 ml of hydrochloric acid solution, the current efficiency is 0.85, the yield of ethylenediamine is 97.5% of theory, and the yield of hydrochloric acid is 90.2% of theory.

Пример 2.В четырехкамерном электродиализаторе через камеру, образованную двум анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (580,0 г) водного раствора хлоргидратов ПЭПА получени х в результате взаимодействи дихлорэтана и водного раствора аммиака при мол рном соотношении ДХЭ : W Н 2, 1 : 2,4. Раствор хлоргидратов ПЭПА представл ет водный раствор хлористоводородных солей этиленаминов разного молекул рного веса и хлористого аммони , Общее содфжание аммиака при отгоне аммиака из щелочной среды 3,5%. Содержани иона хлора в хлоргидратах 19,3. Чере камеру концентрировани , расположенную между катионовой и анионовой мембранами, циркулирует подкисленна сол ной кислотой до рН 1-2 .деминерализованна вода. В результате электродиализа при плотности тока 1,8 А/дм в первой камере получают 587,0 г реакционной массы - водного раствора ПЭПА концентрации 20,2%, с содержанием иона хлора 0,4% во второй камере получают 6%-ный раствор сол ной кислоты в количестве 1800 мл. йлход по току 0,85. Выхо ПЭПА 98,4%. Выход сол ной кислоты 92,7%.Example 2. In a four-chamber electrodialyzer, 500 ml (580.0 g) of an aqueous solution of PEP chlorohydrates obtained by reacting dichloroethane and an aqueous solution of ammonia at a molar ratio of DCE: W H 2, 1: 2, circulates through the chamber formed by two anion exchange membranes. four. The PEPP chlorohydrate solution is an aqueous solution of ethyleneamine hydrochloride salts of different molecular weights and ammonium chloride. The total ammonia reduction in the distillation of ammonia from an alkaline environment is 3.5%. Chlorine ion in chlorohydrates 19.3. A concentration chamber located between the cationic and anionic membranes circulates the acidified hydrochloric acid to a pH of 1-2. Demineralized water. As a result of electrodialysis at a current density of 1.8 A / dm, 587.0 g of the reaction mass — an aqueous solution of PEPA concentration of 20.2% is obtained in the first chamber, with a chlorine ion content of 0.4% in the second chamber, a 6% solution of salt is obtained. hydrochloric acid in the amount of 1800 ml. Current output is 0.85. Out PEPA 98.4%. The yield of hydrochloric acid is 92.7%.

Пример 3. Через камеры, образованные со стороны катода двум анионитоБыми мембранами, и последующие камеры между анионитовыми сторонами бипол рных мембран и анионитовыми мембранами 10-и камерного электродиализатора непрерывно циркулирует ЬОО мл (580 г) раствора хлоргидратов ПЭПА, полученный в результате взаимодействи дихлорэтана и водного раствора аммиака при их мол рном соотношении 1 : 2,4, а через камеры между анионитовыми мембранами и катионитовой стороной бипол рных мембран циркулирует слабы раствор сол ной кислоты концентрации 0,5 - 1,0%. Исходное содержание ионаExample 3. Through the chambers formed from the cathode side by two anionic membranes, and subsequent chambers between the anionite sides of the bipolar membranes and the anionite membranes of the 10-chamber electrodialyzer, LOOOO ml (580 g) of the PEPP chlorohydrate solution continuously circulates ammonia solution at their molar ratio of 1: 2.4, and through the chambers between the anion-exchange membranes and the cation-exchange side of the bipolar membranes a solution of hydrochloric acid concentration 0 is weak, 5 - 1.0%. Initial ion content

Claims

Claim

The method of separation of polyethylenepolyamines from aqueous solutions of their hydrochlorides by electrodialysis in a multi-chamber electrodialyzer, characterized in that, in order to improve the quality of the target products, an aqueous solution of polyethylene. Anion-exchange and cation-exchange sterons of ion-exchange membranes introduce demineralized water acidified with hydrochloric acid to pH 1-2.

4 $ Sources of information taken into account during the examination

1. USSR Copyright Certificate No. 176303, cl. C 07 C 87 / 16.06.03.64.

2. USSR copyright certificate

50 _W 176304, CL C 07 C 87 / 14.17.05.63.

3. Japan Patent "1764/71, cl. 16 B 311 (prototype).