UA74220C2 - Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію - Google Patents

Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію Download PDF

Info

Publication number
UA74220C2
UA74220C2 UA2003054758A UA200354758A UA74220C2 UA 74220 C2 UA74220 C2 UA 74220C2 UA 2003054758 A UA2003054758 A UA 2003054758A UA 200354758 A UA200354758 A UA 200354758A UA 74220 C2 UA74220 C2 UA 74220C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
chamber
fact
aqueous solution
intermediate chamber
quaternary ammonium
Prior art date
Application number
UA2003054758A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Анна Гіатті
Фред КОРПЕЛ
Герріт Ян Бурман
Роджер Керенен РЕЙНС
Original Assignee
Флекссіс Б.В.
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 Флекссіс Б.В. filed Critical Флекссіс Б.В.
Priority claimed from PCT/EP2001/012385 external-priority patent/WO2002034372A2/en
Publication of UA74220C2 publication Critical patent/UA74220C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/82Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • C07C209/84Purification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44Ion-selective electrodialysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію, шляхом електролізу із застосуванням катіонно-селективних мембран. Спосіб, зокрема, підходить для підвищення чистоти водного розчину, що містить гідроксид тетраметиламонію, який був використаний у виробництві 4-амінодифеніланіліну в ході декількох циклів реакції.

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до способу підвищення чистоти композиції, що містить гідроксид четвертинного 2 амонію.
Гідроксиди четвертинного амонію (називані також четвертинними амонієвими основами), такі як гідроксид тетраметиламонію (ТМАН), застосовні крім іншого як проявник для фоторезистів у виробництві друкованих плат і мікроелектронних чипів і як основа при одержанні 4-амінодифеніламіну (4-АОРА). Алкіловані похідні 4-АОРА, такі як. М-(1,3-диметилбутил)-М'-феніл-пара-фенілендіамін (ЄРРО), застосовні як протистарителі у гумових 70 композиціях і гумових виробах, таких як шини.
У вказаному виробництві 4-АЮОРА основу (далі також названа рециклізованою основою), яка звичайно знаходиться у вигляді водного розчину, декілька разів рециклізують. Однак після певного числа циклів реакції активний вміст водного розчину основи знижується до такої міри, що він більше не може бути використаний в процесі виробництва, і або частину рециклізованого водного розчину основи видаляють і замінюють свіжим 12 розчином основи, або весь розчин викидають як відходи, що збільшує ціну одержаних 4-АОРА і 6РРО. Даний винахід забезпечує розв'язання вказаної проблеми відходів. Також зі збільшенням числа реакційних циклів розділення рідина-рідина водного розчину основи від органічної фази, що містить 4-АОРА, відбувається з великими зусиллями.
Якщо як основу використовують ТМАН, видалений/викинений водний розчин рециклізованої основи містить, крім іншого, різні солі тетраметиламонію (ТМА), такі як ацетат, форміат, хлорид, карбонат і оксалат тетраметиламонію, також як і анілін - один з вихідних продуктів для одержання 4-АОРА. Він додатково містить малі кількості різних інших солей і інші органічні домішки. Гідроксиди четвертинного амонію звичайно одержують шляхом електролізу. Наприклад, ТМАН може бути одержаний з хлориду тетраметиламонію із застосуванням двокамерної електролізної комірки, що містить анолітну камеру, яка містить анод, і католітну с камеру, яка містить катод, причому вказані камери розділені катіонно-селективною мембраною. Вказану Ге) мембрану називають в техніці також катіонообмінною мембраною. У вказаному способі виробництва четвертинну сіль амонію, з якої одержують гідроксид четвертинного амонію, завантажують в анолітну камеру електролізної комірки.
На сучасному рівні техніки відомо також збільшення чистоти сумішей, що містять гідроксид четвертинного о амонію, шляхом електролізу. с
Наприклад, в патенті О5 4714530 описаний спосіб одержання гідроксидів четвертинного амонію електролізом із застосуванням двокамерної електролізної комірки, забезпеченої катіонообманною мембраною, який сч передбачає завантаження водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію, в анолітну камеру. «І
У патенті 5 5389211 запропонований спосіб підвищення чистоти органічних або неорганічних гідроксидів, таких як гідроксиди четвертинного амонію, шляхом електролізу із застосуванням електролізної комірки, що в містить щонайменше одну проміжну камеру, яка відділена від анолітної і католітної камер щонайменше двома неіонними сепараторами і/або катіонно-селективними мембранами. Суміш, що містить гідроксид, завантажують в анолітну камеру. Зазначено, що католітна і проміжна камери можуть також містити органічні або неорганічні « гідроксиди до початку електролізу. Зазначено, що мета завантаження очищеного гідроксиду в проміжну камеру З полягаєв тому, щоб уникнути процесу накопичення забруднюючих домішок у вказаній камері (со1.12, Іїпез 47-51). с Способи згідно з патентами 05 4714530 і 05 5389211 відносяться до підвищення чистоти, зокрема, водних
Із» забруднених розчинів гідроксидів четвертинного амонію, які застосовні як проявники для фоторезистів у друкарських платах і мікроелектронних чипах, причому такі розчини звичайно містять незначні кількості галогену. Однак забруднені водні розчини, що містять гідроксиди четвертинного амонію, які були одержані в процесі виробництва 4-АОРА, звичайно не мають подібного високого вмісту галогену; звичайно вони містять інші це. аніони, як описано вище, і органічні домішки, зокрема, анілін. «» Ми виявили, що електроліз рециклізованого ТМАН, одержаного з виробництва 4-АЮОРА, шляхом завантаження його в анолітну камеру двокамерної електролізної комірки незабаром після початку електролізу о приводить до утворення значної кількості твердого матеріалу на аноді, який засмічує електрод і анолітну ка 20 камеру і фактично через деякий час зупиняє електроліз (дивись порівняльні приклади А і В).
Несподівано ми потім виявили, що вказані проблеми стають менш серйозними або не з'являються взагалі, с якщо електроліз ведуть відповідно до даного винаходу.
Спосіб підвищення чистоти композиції, що містить гідроксид четвертинного амонію (четвертинна амонієва основа), відповідно до даного винаходу передбачає стадії 29 (а) забезпечення електролізної комірки, яка містить анолітну камеру, що містить анод, католітну камеру,
ГФ) що містить катод, і щонайменше одну проміжну камеру, причому вказана щонайменше одна проміжна камера відділена від анолітної і католітної камер катіонно-селективними мембранами, о (Б) завантаження води, що при необхідності містить підтримуючий електроліт, в анолітну камеру, завантаження води, що при необхідності містить гідроксид четвертинного амонію, в католітну камеру і 60 завантаження композиції, що містить гідроксид четвертинного амонію і підлягає очищенню, в проміжну камеру, (с) пропущення струму через електролізну комірку для одержання очищеного водного розчину гідроксиду четвертинного амонію в католітній камері і (а) витягання очищеного водного розчину гідроксиду четвертинного амонію з католітної камери.
У разі рециклізованої основи, яка одержана з виробництва 4-АОРА, спосіб винаходу дає при регенерації з бо католітної камери водний розчин, що містить меншу кількість аніонів, таких як ацетат, форміат, хлорид,
карбонат і оксалат, ніж присутній в рециклізованій основі, і, при необхідності, що має більш високий вміст гідроксиду четвертинного амонію. Звичайно регенерований водний розчин основи містить також частинку/фракцію нейтральних органічних сполук, таких як анілін, які присутні в рециклізованій основі.
Внаслідок того факту, що анолітна і католітна камери містять водні розчини, на аноді утворюється газоподібний кисень, а на катоді - газоподібний водень. Присутність в проміжній камері карбонату тетраметиламонію і/або бікарбонату тетраметиламонію може спричинити утворення газоподібного діоксиду вуглецю, що залежить від рН водного розчину в проміжній камері. Вказані гази обробляють і переробляють звичайним шляхом. 70 Спосіб винаходу може бути проведений з використанням будь-якої відомої електролізної комірки, забезпеченої відповідними електродами і катіонно-селективними мембранами, за умови, що вказані електроди і мембрани сумісні з розчинами, які завантажені і які утворюються в анолітній, проміжній і католітній камерах.
Анод і катод можуть бути виготовлені з різних матеріалів. Анод повинен бути придатний для утворення/виділення кисню, а катод - для утворення/виділення водню. Відповідні аноди і катоди відомі фахівцеві в даній області техніки. Катод може також бути "відновлюючим кисень/кисень деполяризованим" катодом. Переважно використовують розмірно стабільний анод (О5А) для виділення кисню, а також катод з нержавіючої сталі.
Катіонно-селективні мембрани можуть бути будь-якими з амонієвих солей, що застосовуються в електролізі четвертинних амонієвих солей до гідроксидів четвертинного амонію і в електролітичному очищенні гідроксидів 2о четвертинного амонію. Різні відповідні катіонно-селективні мембрани доступні фахівцеві в даній області техніки. Існують відмінності між перфторованими і неперфторованими мембранами. Переважно катіонно-селективні мембрани, які застосовні відповідно до даного винаходу, є перфторованими мембранами, наприклад, зробленими з політетрафторетилену, такими, як продаються під торговою назвою Майоп Бу биРопі.
Іншими відповідними катіонно-селективними мембранами є мембрани, виготовлені з поліетилену, поліпропілену, сч ов полівінілхлориду, полістирол-дивінілбензолу і (сульфованого) полісульфону.
Крім того факту, що катіонно-селективні мембрани дозволяють пройти катіонам і перешкоджають транспорту і) аніонів, вказані мембрани також селективні за катіонами різного типу. Наприклад, з рівня техніки відомі протонно-селективні мембрани.
У способі винаходу використані щонайменше дві катіонно-селективні мембрани. Вказані мембрани можуть о зо бути ідентичними або не ідентичними. На практиці використовують дві ідентичні катіонно-селективні мембрани.
Переважно процес винаходу проводять із застосуванням протонно-селективної мембрани, що відділяє анолітну с камеру від проміжної камери, і мембрани, селективної для четвертинних іонів амонію, які присутні в с композиції, що містить гідроксид четвертинного амонію і підлягає очищенню, що відділяє проміжну камеру від католітної камери. «
Електролізна комірка для застосування в способі винаходу містить щонайменше одну проміжну камеру. ча
Отже, комірка містить три або більше камер, кожна з яких відділена катіонно-селективними мембранами, як описано вище. Переважне застосування трикамерної електролізної комірки, оскільки застосування більше двох катіонно-селективних мембран підвищує вартість електролізної комірки, також як і витрати електрики, тобто підвищує ціну операції. Звичайно включення додаткових катіонно-селективних мембран приводить до «
Підвищення чистоти водного розчину гідроксиду четвертинного амонію, що витягується з католітної камери. в с Якщо бажаний водний розчин гідроксиду четвертинного амонію високої міри чистоти, і, отже, використовують . дві або більше проміжні камери, то згідно зі способом винаходу композицію, що містить гідроксид четвертинного а амонію і підлягає очищенню, завантажують у вказану проміжну камеру, яка безпосередньо йде за анолітною камерою. У вказаному випадку іншаїйї) камера(и) і католітна камера звичайно містять водні розчини гідроксиду четвертинного амонію високої міри чистоти, наприклад, бажаної чистоти. -І Композиції, що містять гідроксид четвертинного амонію, які очищають згідно зі способом даного винаходу, звичайно є водними розчинами, що містять від 1 до 45, переважно від 5 до 40, більш переважно від 10 до о З5мас.бо гідроксиду четвертинного амонію. Вказані композиції можуть містити органічний розчинник. Вони також ко можуть містити неорганічний гідроксид, такий як гідроксид натрію, гідроксид калію або гідроксид цезію.
Композиція, що містить гідроксид четвертинного амонію, для використання в способі даного винаходу може де містити будь-який гідроксид четвертинного амонію. Звичайно композиція містить гідроксид о тетрагідрокарбіламонію або дигідроксид гідрокарбіленди(тригідрокарбіл)амонію. Композиція також може містити суміш гідроксиду четвертинного амонію і неорганічного гідроксиду. Типовими прикладами є гідроксид тетраметиламонію, гідроксид тетрапропіламонію, гідроксид тетрабутиламонію, гідроксид холіну, гідроксид фенілтриметиламонію, гідроксид бензилтриметиламонію і гідроксид біс-дибутилетилгексаметилендіамонію (гідроксид гексаметилен-1,6-(ди(дибутилетил)амонію). Іншими відповідними прикладами є описані у вище (Ф) процитованих джерелах, наприклад, в патенті ОБ 4714530 (соІ.2, 1.60-соІ.3, 1.2) і в патенті О5 5389211 ка (соІ.5, 11.43-60). Переважно композиція містить гідроксид тетраметиламонію (ТМАН). Більш переважною композицією, яка повинна бути очищена відповідно до даного винаходу, є водний розчин, який використовують у во виробництві 4-АОРА для декількох циклів реакції (наприклад, рециклізована основа), більш переважно водний розчин, що містить ТМАН. Рециклізована основа звичайно містить анілін. Рециклізована основа може також містити неорганічний гідроксид.
На початку електролізу анолітна камера містить воду, що при необхідності містить підтримуючий електроліт, а католітна камера містить воду, що при необхідності містить гідроксид четвертинного амонію. Переважно в 65 способі винаходу використовують демінералізовану або м'яку воду. Термін "підтримуючий електроліт" відомий фахівцеві в даній області техніки. Може бути використаний будь-який підтримуючий електроліт. Підтримуючий електроліт присутній головним чином з метою підвищення провідності анолітного розчину. У католітній камері підвищення провідності католітного розчину здійснюють включенням в його склад гідроксиду четвертинного амонію. Присутність електролітів в анолітній і католітній камерах дозволяє струму протікати Через електролізну комірку безпосередньо після початку електролізу. Потрібно зазначити, що для способу винаходу не є критичним, який електролітовмісний розчин присутній в анолітній і католітній камерах. їх вибір головним чином визначається бажаною чистотою і бажаним активним вмістом водного розчину четвертинної амонієвої основи для витягання з католітної камери. Переважно бажаний активний вміст знаходиться в інтервалі від 15 до 25мас.95, більш переважно близько 20мас.9ро. 70 Переважно анолітний розчин містить підтримуючий електроліт. Більш переважно, анолітна камера містить водний розчин сильної кислоти, такий як сірчана кислота або фосфорна кислота, найбільш переважно, сірчаної кислоти. На практиці анолітний розчин для початку є водним 1-1095, переважно 3-995, більш переважно 3-5956-ним за масою розчином сірчаної кислоти. Переважно об'єм (вода споживається в процесі електролізу і транспортується в католітну камеру), активний вміст і рівень домішок у водному розчині, присутніх в анолітній /5 Камері, відстежують і об'єм і активний вміст при необхідності коректують (регулюють). Якщо рівень забруднюючих домішок досягає небажаної величини, весь анолітний розчин вивантажують і замінюють свіжим розчином.
Переважно католітна камера містить водний розчин гідроксиду четвертинного амонію, який є таким же як гідроксид четвертинного амонію, присутній в композиції, яка повинна бути очищена. На практиці католітний го розчин для початку є водним 1-35965, переважно 5-2590, більш переважно 5-20956-ним за масою розчином гідроксиду четвертинного амонію. Переважно католітна камера завантажена водним розчином гідроксиду четвертинного амонію високої міри чистоти, наприклад, розчином, що має бажану чистоту. Активний вміст може відрізнятися від бажаного. Більш переважно як початковий католітний розчин використовують водний розчин
ТМАН. с
Спосіб винаходу можна вести періодично, напівбезперервно або безперервно. На практиці використовують періодичний процес. Переважно спосіб винаходу ведуть шляхом завантаження порції композиції, що містить і) гідроксид четвертинного амонію і підлягає очищенню, в проміжну камеру і продовження електролізу до практично повного видалення з нього іонів четвертинного амонію і далі завантаження подальшої порції в проміжну камеру. У разі рециклізованої основи виявлено, що корисно розбавляти рециклізовану основу водою о зр до завантаження її в проміжну камеру електролізної комірки. Оброблена порція, присутня в проміжній камері, може бути або повністю або частково вивантажена і потім замінена, або її залишок змішують з наступною с порцією, відповідно. У разі рециклізованої основи переважно частину обробленої порції, наприклад, так звану с "п'яту", змішувати зі свіжою порцією рециклізованої основи. Більш переважно в проміжну камеру завантажують рівні масові частини "п'яти" і свіжої рециклізованої основи. «
У переважному варіанті виконання способу винаходу проміжну камеру промивають відповідним розчинником. (р
Виявлено, що після обробки декількох порцій в проміжній камері утворюється деяка кількість твердої речовини.
В результаті відбувається забруднення мембрани, що відділяє анолітну камеру від проміжної камери, і обладнання для циркуляції рідини в проміжній камері, тобто циркуляційного контуру, фільтра контуру і циркуляційної посудини. Відповідними розчинниками є такі, які розчиняють тверду речовину, що утворюється, « 70 без впливу на будь-яку частину електролізного обладнання. Вони можуть бути легко визначені фахівцями в даній 2-3 с області техніки. Відповідними розчинниками є анілін, М,М-диметилформамід, М-метил-2-піролідон і диметилсульфоксид. У разі рециклізованої основи переважне застосування аніліну як розчинника. Вказану ;» стадію промивання проводять так часто, як це необхідно, причому вона вимагає великої кількості розчинника.
Крім того, це може бути легко визначено фахівцем в даній області техніки. У разі періодичного проведення способу винаходу на практиці промивання здійснюють в кінці обробки кожної порції. Переважно після -І промивання відповідним розчинником промивати проміжну камеру водою перед завантаженням нової порції в проміжну камеру. У разі рециклізованої основи і при використанні аніліну як розчинника найкраще видаляти о анілін остаточним промиванням водою. ко Стадію промивання розчинником звичайно проводять при підвищеній температурі, переважно від 40 до 80, більш переважно від 40 до 60, найбільш переважно від 40 до 502С. Промивання водою звичайно проводять при де температурі від 20 до 5026. о Електроліз композиції, що містить гідроксид четвертинного амонію і підлягає очищенню, здійснюють пропущенням постійного струму між анодом і катодом при щільності струму звичайно аж до 4000А/м 2,
Практичний інтервал складає від 500 до 1500А/м7. Струм подають в електролізну комірку протягом періоду часу, достатнього для забезпечення транспорту переважно всіх іонів четвертинного амонію з проміжної камери в
Ге! католітну камеру. Важливим параметром для моніторингу протікання способу винаходу є рН водного розчину в проміжній камері. ю Під час електролізу композиції, що містить гідроксид четвертинного амонію і підлягає очищенню, і в тому випадку, якщо, наприклад, як аноліт використовують водний розчин сірчаної кислоти, рН розчину в проміжній 60 камері знижується, що зумовлено транспортом протонів з анолітної камери в проміжну камеру і транспортом іонів четвертинного амонію з проміжної камери в католітну камеру. Аніони, такі як хлорид-іони, не здатні проникати через катіонно-селективну мембрану, що відділяє проміжну камеру від католітної камери. Слабка кислота, така як оцтова кислота, однак, здатна проникати через катіонно-селективну мембрану шляхом дифузії.
Переважно, електроліз зупиняють при досягненні в проміжній камері значення рн від 1 до 7, більш переважно від 65 4 до 7, навіть більш переважно від 4 до 6, найбільш переважно близько 5.
У разі рециклізованої основи, одержаної з виробництва 4-АЮОРА, і у разі проведення процесу винаходу періодично рН проміжної камери знижується від значення вище 10 до будь-якого бажаного кінцевого значення рН. Якщо тільки частину обробленої композиції, присутньої в проміжній камері, замінюють при подальшій порції, або якщо процес ведуть безперервно, рН може підвищуватися між певними вибраними значеннями, наприклад, між 5 і 7.
Звичайно водні розчини, присутні в кожній камері електролізної комірки, циркулюють звичайним шляхом за допомогою насоса, наприклад, при використанні циркуляційних контурів, циркуляційних посудин і насосів для кожної камери окремо. Вказані циркуляційні контури можуть бути забезпечені фільтрами.
Під час електролізу температуру розчинів всередині камер звичайно підтримують на рівні від 10 до 90, /о переважно від 40 до 80, більш переважно від 40 до 60, найбільш переважно від 40 до 5026.
Даний винахід проілюстрований наступними прикладами.
Приклади 1 і2
Два однопорційних досліди проводили із застосуванням трикамерної мікропроточної комірки (Місго Ріож Се) (від ЕІесігоСеїЇ), що містить анолітну камеру, яка містить анод, і католітну камеру, яка містить катод, і 7/5 проміжну камеру, відділену від анолітної і католітної камер двома катіонно-селективними мембранами. Були використані прокладки з потрійного етилен-пропілендієнового каучуку (ЕРОМ) і тефлонові рамки.
У першому досліді, тобто в досліді 1, використали дві мембрани Маїйоп 117 (від биРопі). Анодом на початку досліду була платина, пізніше її замінювали на розмірно стабільний анод (О5А) для виділення кисню (обидва від
ЕІесігоСеїІ). Катод був з нержавіючої сталі (від ЕІесігоСеїЇ). Розчин аноліту декілька разів замінювали і в результаті він в середньому містив 2,17мас.бо водного розчину Н»зО, і 4,59мас.бо водного розчину оцтової кислоти (НАс), причому кількість ацетату тетраметиламонію (ТМА) в проміжній камері зростала. Вихідним католітним розчином був 6б,/9о--ний за масою водний розчин гідроксиду тетраметиламонію (ТМАН).
Рециклізована основа містила 12,85мас.9о ТМАН і була завантажена в проміжну камеру електролізної комірки.
У другому досліді, тобто в досліді 2, були використані дві мембрани Майоп 324 (від биРоп). Анодом був с
ЮБЗА для виділення кисню, катодом - нержавіюча сталь. Анолітом був 2,50956-ний за масою водний розчин
НьБО,, католітом був 4,94956-ний за масою водний розчин ТМАН. Рециклізована основа містила 19,90мас.9о о
ТМАН і була завантажена в проміжну камеру.
Результати, приведені в таблицях 1-3, показують, що електроліз рециклізованого ТМАН приводить до значного очищення основи, оскільки кількості ацетату ТМА, форміату ТМА, хлориду ТМА, карбонату ТМА» і «3 оксалату ТМА» у водному розчині, витягнутому з католітної камери, значно нижче, ніж в розчині, присутньому в проміжній камері, і що вміст ТМАН у водному розчині, який витягують з католітної камери, явно підвищений, с оскільки в проміжній камері не залишається ТМАН. Додатково у водному розчині присутня деяка кількість Га аніліну, який витягують з католітної камери.
Межами визначення були наступні: ацетат ТМА (0,002Змас.9о), форміат ТМА (0,001Змас.95), хлорид ТМА З (0,001мас.бо), карбонат ТМА» (0,0350мас.Зо), оксалат ТМА» (0,0027мас.о) і ТМАН (0,0100мас.7о). ча ч (Середня ефективність за струмом (96) 3260. 2 с «з " -І 2 ю приват | Аек| Аеш як | ещ | беж (б, зо дцетттМА маєт 00000086 ал чевиз 005. т ФорметтМА масті 00000134 105 вевизніооя о Хторид МА мас 000000008| 0005 че виз 0002.
Кароснат томат 00001500 ненні ол,
Осатттмкю май 00000205 105 нескніоо?, зв лмАНО мают 00000 аявевимо 6/0 о дено меж 01000018) 035 мевиз ово
Вес ом стен 000000 з вл мат яве ев 000 бо Взятзрави | г | 1777/1772 еле
Авих. означає вихідний розчин в анолітній камері, Акінц. означає кінцевий анолітний розчин, Івуу, означає вихідний розчин в проміжній камері, ІкІіну. означає кінцевий розчин в проміжній камері, Свух означає вихідний католітний розчин і Сну означає кінцевий католітний розчин, ТМА означає тетраметиламоній, "не вим." означає бо не вимірюване (нижче визначеної межі), "не визн." означає не визначено.
Приадо | (Авик Ан Івик іншо Свик | Сни дцетттмА має 0000125) 145 фев 005
ФорматтмА мас 000083 100 неси 005
Хлорид МА масті 000002 0003 (не визн| 0002.
Харвонт МА маєт 00009650 есюко 025
Осаляттмло маєт 00001550 205 есюко ооо то ЛМАНО мас! 0/0 ее невим; леї Бе лнтя масзі 00 аяв (не визн|не виз не виз;
Во ом з
Деданатеда ово зорю 011 з Взятізрави | г (мзо! | зве) івб2
Авих. означає вихідний розчин в анолітній камері, Акіну означає кінцевий анолітний розчин, Івиуу. означає вихідний розчин в проміжній камері, (ну означає кінцевий розчин в проміжній камері, Свуу. означає вихідний католітний розчин і Сііну. означає кінцевий католітний розчин, ТМА означає тетраметиламоній, "не вим." означає не вимірюване (нижче визначеної межі), "не визн." означає не визначено.
Порівняльні приклади А і В
Два однопорційні досліди проводили із застосуванням двокамерної мікропроточної комірки (Місго Ріож Сеї|) (від ЕІесігоСеї), що містить анолітну камеру, яка містить анод, і католітну камеру, яка містить катод, причому вказані камери розділені катіонно-селективною мембраною. Були використані прокладки з потрійного с етилен-пропілендієнового каучуку (ЕРОМ) і тефлонові рамки. Ге)
У першому досліді, тобто порівняльному прикладі А, була використана мембрана Майоп 450 (від биРопіО).
Анодом був платиновий електрод, катодом - ержавіюча сталь. Рециклізовану основу завантажували в анолітну камеру, яка містила 13,61 мас.95 ТМАН. Вихідним католітним розчином був водний 13,8595-ний за масою розчин
ТМАН. о
У другому досліді, тобто в порівняльному прикладі 2, була використана мембрана Майоп 117. Анодом був с
ОА для виділення кисню, катодом - нержавіюча сталь. Рециклізовану основу завантажували в анолітну камеру, яка містила 12,68 мас.9о ТМАН, католітом був водний 12,0995-ний за масою розчин ТМАН. Результати вказаних с дослідів приведені в таблицях з 4 по 6. «
Було виявлено, що на аноді утворилась значна кількість твердої речовини, яка забруднювала електрод і анолітну камеру і повинна була періодично видалятись для можливості продовження електролізу. Зрештою - електроліз фактично зупинявся (ТМА ", пов'язаний з карбонатом, не транспортувався з анолітної в католітну камеру). В результаті електроліз не міг йти досить довго для одержання економічно доцільної регенерації ТМАН.
Крім того, видалення вказаної твердої речовини громіздко і витратно у значенні часу. « з З с з ( Пореняльнняпритад АВ. 47 щ» т юю
Порівн прилад А (Авик Аюнш Свик | Сх
Ще 5 о ю во Ма 00000200 яю тою
Дедана вода | 216101
Взятзражи | гомо! о
Авих. означає вихідний розчин в анолітній камері, Акінц означає кінцевий анолітний розчин, Свуу. означає в5 вихідний католітний розчин і Сну. означає кінцевий католітний розчин, "не вим." означає не вимірюване (нижче визначеної межі), "не визн." означає не визначено.
приклад В Авух. І Акінц. І Свих. !/ Скінц-
Ацетат ТМА мас.бо 0,67 1,08 не вим. не вим.
Форміат ТМА мас.9о 1,06 1,25 не вим. не вим.
Хлорид ТМА мас.9о 0,02 0,02 не вим. не вим.
Карбонат ТМА» мас.9о 13,25 24,98 не вим. не вим. я орех тиедв Лов Лео Сак | Сет ів
Меа 101 гово 5 | тю 053
Деданавода | гою
ІВзят зрази | го ооо
Авих. означає вихідний розчин в анолітній камері, Акіну. означає кінцевий анолітний розчин, Свух. означає вихідний католітний розчин і Су означає кінцевий католітний розчин, "не вим." означає не вимірюване (нижче визначеної межі), "не визн." означає не визначено. с
Приклад З
Працювали в трикамерній багатоцільовій комірці (Мийі Ригрозе СеїЇ) (від ЕІесігоСеїІ), забезпеченій о реіА-анодом, катодом з нержавіючої сталі і двома катіонно-селективними мембранами Маїйоп 324, згідно з процедурою, подібною процедурі, описаній в прикладах 1 і 2 (тобто 12,5 В, 40-5092С, кінцеве рН 5) з 42 порціями рециклізованої основи протягом загального (електролізного) часу 1095 год. Кожний раз композиція, яка (ав) повинна була бути піддана електролізу, складалася з суміші 1600г свіжої рециклізованої основи, що має склад, подібний композиціям, описаним в прикладах 1 і 2, і 1600г так званих "п'яти" від попередньої обробленої сч порції рециклізованої основи (тобто порція мала загальну масу 3200 г), а 700г п'яти відкидали. В кінці Ге обробки кожної порції з католітної камери витягували очищений водний розчин ТМАН, а проміжну камеру, включаючи рідкий циркуляційний контур і циркуляційну посудину, спорожняли і циркуляційну посудину З заповнювали 1000г аніліну. Анілін протягом 30 хв. циркулювали через проміжну камеру при температурі 5026. ї-
Потім анілін видаляли і процедуру промивання повторювали з 1000г води, яка циркулювала 5 хв. при температурі 20-50, причому вода нагрівалась під час циркулювання. Після кожної процедури промивання наступну порцію 3200г рециклізованої основи плюс "п'яту завантажували в проміжну камеру і піддавали « електролізу.
Продуктивність електролізної комірки залишалась практично незмінною, тобто становила 24,31 моля З с ТМА»з/Мм2/год. для першої порції і 24,99 моля ТМА "/м2/год. для сорок другої порції (ТМА 7 означає іон з тетраметиламонію). Огляд електролізної комірки після обробки 42 порцій не виявив ніяких забруднень мембрани, що відділяє анолітну камеру від проміжної камери.
Порівняльний приклад С -1 75 Працювали в трикамерній багатоцільовій комірці (Ми Ригрозе СеїІ), забезпеченій О5БА-анодом, катодом з нержавіючої сталі і двома катіонно-селективними мембранами Маїйоп 324, згідно з процедурою, подібною г» процедурі, описаній в прикладах 1 і 2 (тобто 12,5 В, 40-502С, кінцеве рН 5) з 25 порціями рециклізованої основи з протягом загального (електролізного) часу 450год. Кожний раз композиція, яка повинна була бути піддана електролізу, складалася з суміші 1600г свіжої рециклізованої основи, що має склад, подібний композиціям, ко 20 описаним в прикладах 1 і 2, і 1600г так званих "п'яти" від попередньої обробленої порції рециклізованої о основи (тобто порція мала загальну масу 3200 г), а 700г "п'яти" відкидали.
Продуктивність електролізної комірки падала від 27,75 моля ТМА /м2/год. для першої порції до менше ніж б молей ТМА"/м2/год. для двадцять п'ятої порції. Огляд електролізної комірки після обробки 25 порцій виявив, дв що мембрана, що відділяє анолітну камеру від проміжної камери, забруднена, і що у водному розчині проміжної камери і в пов'язаній з нею рідкій циркуляційній системі, тобто в циркуляційному контурі проміжної камери, на (Ф, фільтрі контуру і в циркуляційній посудині, були присутніми тверді речовини. іме)

Claims (21)

Формула винаходу
1. Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію, який здійснюють в електролізній комірці, яка складається з анолітної камери, що містить анод, католітної камери, що містить катод, і щонайменше однієї проміжної камери, причому вказана щонайменше одна проміжна камера в5 відділена від анолітної і католітної камер катіонно-селективними мембранами, який полягає в тому, що в анолітну і католітну камери завантажують воду, а в проміжну камеру завантажують забруднений водний розчин,
що містить гідроксид четвертинного амонію, який підлягає очищенню, пропускають струм через електролізну комірку з утворенням очищеного водного розчину гідроксиду четвертинного амонію в католітній камері і витягують очищений водний розчин гідроксиду четвертинного амонію з католітної камери.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вода, яку завантажують в анолітну камеру, додатково містить підтримуючий електроліт.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вода, яку завантажують в католітну камеру, додатково містить гідроксид четвертинного амонію.
4. Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що як підтримуючий електроліт в анолітну камеру /о завантажують водний розчин сильної кислоти.
5. Спосіб за пунктом 2 або 4, який відрізняється тим, що як підтримуючий електроліт в анолітну камеру завантажують водний 1-1095-ний за масою розчин сірчаної кислоти.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в проміжну камеру завантажують водний розчин, що містить гідроксид тетраметиламонію (ТМАН).
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в проміжну камеру завантажують водний розчин, що містить від 5 до 40 мас.9о ТМАН.
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в проміжну камеру завантажують водний розчин, що містить ТМАН, який був використаний у виробництві 4-амінодифеніламіну для декількох циклів реакції.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в проміжну камеру завантажують водний розчин, що містить ТМАН, який був використаний у виробництві 4-амінодифеніламіну для декількох циклів реакції і який містить анілін.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в католітну камеру додатково завантажують водний розчин гідроксиду четвертинного амонію, який ідентичний гідроксиду четвертинного с г амонію, присутньому в забрудненому водному розчині, який повинен бути очищений.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в католітну камеру додатково і) завантажують водний 5-25906-ний за масою розчин ТМАН.
12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що використовують трикамерну електролізну комірку. о зо
13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що електроліз зупиняють, як тільки рН в проміжній камері досягає значення від 1 до 7. с
14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що електроліз зупиняють, як тільки рН с в проміжній камері досягає значення від 4 до 7.
15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що використовують ідентичні « катіонно-селективні мембрани. ї-
16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що катіонно-селективні мембрани є перфорованими мембранами.
17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що процес ведуть періодично.
18. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що проміжну камеру промивають « відповідним розчинником. з с
19. Спосіб за пунктом 17 або 18, який відрізняється тим, що проміжну камеру промивають відповідним розчинником при завершенні обробки кожної порції забрудненого водного розчину. ;»
20. Спосіб за пунктом 18 або 19, який відрізняється тим, що розчинником є анілін.
21. Спосіб за будь-яким з пунктів 18-20, який відрізняється тим, що після промивання відповідним розчинником проміжну камеру промивають водою. -І 22. Спосіб за будь-яким з пунктів 18-21, який відрізняється тим, що проміжну камеру промивають аніліном з подальшим промиванням водою. щ» ко Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних 5о Мікросхем", 2005, М 11, 15.11.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ю науки України. (42) Ф) іме) 60 б5
UA2003054758A 2000-10-27 2001-10-22 Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію UA74220C2 (uk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00203744 2000-10-27
US24881100P 2000-11-15 2000-11-15
PCT/EP2001/012385 WO2002034372A2 (en) 2000-10-27 2001-10-22 Process for improving the purity of quaternary ammonium hydroxides by electrolysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA74220C2 true UA74220C2 (uk) 2005-11-15

Family

ID=26072820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003054758A UA74220C2 (uk) 2000-10-27 2001-10-22 Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100765018B1 (uk)
UA (1) UA74220C2 (uk)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102657799B1 (ko) 2021-11-03 2024-04-16 (주)테크윈 구획식 조

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402115A (en) 1965-03-12 1968-09-17 Monsanto Co Preparation of quaternary ammonium hydroxides by electrodialysis
JPS60131986A (ja) 1983-12-19 1985-07-13 Showa Denko Kk 高純度第4級アンモニウム水酸化物の製造方法
US4714530A (en) 1986-07-11 1987-12-22 Southwestern Analytical Chemicals, Inc. Method for producing high purity quaternary ammonium hydroxides
JP2637112B2 (ja) * 1987-02-05 1997-08-06 株式会社トクヤマ 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JPS63213686A (ja) 1987-02-27 1988-09-06 Tokuyama Soda Co Ltd 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JPH0320489A (ja) * 1989-06-19 1991-01-29 Chlorine Eng Corp Ltd 水酸化テトラアルキルアンモニウムの製造方法
US5389211A (en) 1993-11-08 1995-02-14 Sachem, Inc. Method for producing high purity hydroxides and alkoxides
US5868916A (en) 1997-02-12 1999-02-09 Sachem, Inc. Process for recovering organic hydroxides from waste solutions

Also Published As

Publication number Publication date
KR100765018B1 (ko) 2007-10-09
KR20030059194A (ko) 2003-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3383334B2 (ja) 硫酸の再生利用方法
JP4115815B2 (ja) フッ素含有排水の処理方法およびその処理装置
US4425202A (en) Method of making and color stabilization of choline base
CN1196761A (zh) 联合制备过氧化二硫酸钠和氢氧化钠溶液的电化学方法
EP0099588B1 (en) Method of regenerating cation exchange membrane
RU2282488C2 (ru) Способ повышения чистоты гидроксидов четвертичного аммония электролизом
UA74220C2 (uk) Спосіб очищення забрудненого водного розчину, що містить гідроксид четвертинного амонію
JPH04228587A (ja) 水酸化テトラアルキルアンモニムの再生方法
JPH02233126A (ja) 溶媒含有電解質溶液の電気透析による脱塩方法
US7824538B2 (en) Process for improving the purity of quaternary ammonium hydroxides by electrolysis in a two-compartment cell
JPH05139707A (ja) 硫酸の回収方法
JPH08141573A (ja) 脱炭酸水の製造方法
JP2001003187A (ja) 過硫酸ナトリウムの製造方法
AU2002347007A1 (en) Process for improving the purity of quaternary ammonium hydroxides by electrolysis in a two-compartment cell
JP3651872B2 (ja) 塩水中の硫酸根と塩素酸根の除去方法
CZ9903829A3 (cs) Způsob oddělování organických kyselin z vodných roztoků