Способ получения осветляющего ионообменного сорбента Российский патент 2020 года по МПК B01J20/30 B01J20/26 

Осветление растворов является важной технологической стадией производства фармацевтических препаратов.

В мировой практике для осветления обычно используют аниониты в Cl форме, причем эффективность осветления на них возрастает с высотой слоя смолы. Однако, после нескольких операций емкость по пигменту падает и остается на невысоком уровне. Необратимо сорбированный пигмент не удается удалить даже раствором щелочи. Более эффективным оказались ионосорбенты, синтезированные с помощью фенола или резорцина, формальдегида и метафенилендиамина, защищенные авторскими свидетельствами СССР №204576 (1966 г); №667562 (1976 г.) и №1126575 (1983 г.). Смола представляет собой черные зерна макропористой структуры с высокой емкостью по пигменту, которая полностью восстанавливается при регенерации 0,5 н раствором щелочи.

Однако, смола имеет существенный недостаток - очень слабую механическую прочность. Хранить и транспортировать ее можно было только под слоем воды. При высыхании она рассыпалась в порошок.

Задача создания ионосорбента с высокой осветляющей способностью и повышенной механической прочностью была решена путем конденсации фенола, формальдегида и гексаметилентетрамина в сернокислой среде в присутствии этиленгликоля в качестве порообразователя.

Способ защищен патентом РФ №2015996 (1994 г.).

Смола представляет собой твердые гранулы микропористой структуры, причем пористость достигает 1,2 см³/г.

Ее емкость по пигменту практически не меняется со временем и составляет 2,0-2,5 г пигмента на 1 л набухшей смолы. Смола полностью регенерируется 0,5 н щелочью.

Способ состоит в том, что фенол, параформ, гексаметилентетрамин и серная кислота по очереди растворяются в этиленгликоле. Затем температуру реакционной смеси поднимают до 60-75°С и выдерживают при указанной температуре при перемешивании 90 мин., после чего сливают в противень и помещают в термошкаф, нагретый до 100°С. Смола отверждается в течении 1 часа. После отверждения проводят термообработку смолы и измельчение ее в дробилке.

Способ имеет следующие недостатки:

1. - проведение процесса при 60-75°С может привести к непредвиденно быстрой полимеризации с образованием «козла» - твердого полимера, нерастворимого в органических растворителях;

2. - полимеризация в термошкафу идет в блоке, который необходимо распиливать на куски и измельчать в дробилке, что приводит к значительным энергозатратам и потерей продукта в виде пыли, которую необходимо отсеивать.

Цель предполагаемого изобретения состоит в том, чтобы получить гранульную форму полимера и исключить неуправляемую полимеризацию смолы.

Эта цель достигается тем, что компоненты добавляются в раствор этиленгликоля постепенно, следя, чтобы температура не превышала 50°С, и после достижения однородности и прозрачности раствора в него вводят олеат натрия или калия в количестве 0,15-0,2% от объема смеси. После перемешивания при температуре 50°С в течении 4^x часов образуются гранулы смолы размером от 1 до 4 мм. Из реактора сливают раствор серной кислоты в этиленгликоле, а гранулы промывают водой и выгружают на стальные противни, которые устанавливают в термошкафу и обрабатывают при температуре 105-110°С в течении 10-12 часов.

Этиленгликоль и серная кислота разделяются разгонкой и могут использоваться в следующем цикле.

Пример 1.

В реактор объемом 250 л, снабженный рубашкой, мешалкой и термопарой, загружают 82 кг этиленгликоля и 8,4 кг гексаметилентетрамина. Температуру смеси повышают до 50°С и тщательно перемешивают полной однородности. Затем постепенно в реактор вносят 28,2 кг фенола. В прозрачный раствор загружают в течение 1 часа 48 кг 93% технической серной кислоты, не допуская повышения температуры сверх 50°С. Далее в однородный прозрачный раствор вводят 14 кг параформа. После растворения параформа в раствор добавляют 0,27 кг олеата калия. Полимерицацию продолжают при 50°С в течение 4-х часов.

В нижней части реактора собираются гранулы смолы. Жидкую фазу, представляющую собой раствор серной кислоты в этиленгликоле сливают через вентиль с сеткой из нержавеющей стали. Затем реактор заливают водой и содержимое перемешивают 0,5 часа.

Гранулы смолы высыпают через нижний люк на стальные противни и переносят в термошкаф, где выдерживают при температуре 105°С в течение 10 часов. Все сухих гранул смолы составил 33,8 кг. Емкость смолы по пигменту при пропускании окрашенного раствора (гидролизата казеина) через колонну, загруженную смолой, составила 2,7 г/л набухшей смолы.

Изобретение относится к получению ионообменных сорбентов. Предложен способ получения осветляющего ионообменного сорбента в форме гранул. Способ включает поликонденсацию реакционной смеси, содержащей фенол, формальдегид, гексаметилентетрамин, в присутствии серной кислоты и этиленгликоля и её термоотверждение. Согласно способу в реактор загружают этиленгликоль и гексаметилентерамин, смесь нагревают до 50°С и перемешивают до полной однородности, в однородную смесь вводят фенол с получением прозрачного раствора. В полученный раствор вводят серную кислоту, не допуская повышения температуры выше 50°С, затем в раствор вводят параформальдегид, добавляют натриевую или калиевую соль олеиновой кислоты, осуществляют перемешивание при 50°С до образования гранул размером 1-4 мм. Гранулы промывают водой и термообрабатывают при 105-110°С. Изобретение обеспечивает получение гранульной формы сорбента при исключении возможности неуправляемой полимеризации.

Способ получения осветляющего ионообменного сорбента в форме гранул, включающий поликонденсацию реакционной смеси, содержащей фенол, формальдегид, гексаметилентетрамин, в присутствии серной кислоты и порообразователя этиленгликоля и её термоотверждение, отличающийся тем, что в реактор загружают этиленгликоль и гексаметилентерамин, смесь нагревают до 50°С и перемешивают до полной однородности, в однородную смесь вводят фенол с получением прозрачного раствора, в полученный раствор в течение 1 часа вводят серную кислоту, не допуская повышения температуры выше 50°С, затем в раствор вводят параформальдегид, после растворения которого в раствор добавляют натриевую или калиевую соль олеиновой кислоты в количестве 0,15-0,20% вес., осуществляют перемешивание при 50°С в течение 4-5 часов до образования гранул размером 1-4 мм, полученные гранулы промывают водой, выгружают на противни и термообрабатывают при 105-110°С в течение 10-12 часов.