Изобретение относится к синтезу полимерных сорбентов, в частности ионогенных высокопористых поглотителей, применяемых для сорбционного извлечения органических примесей из водных растворов и газовых смесей.
В настоящее время наиболее важной задачей химической промышленности является экологическая очистка и доочистка сточных вод и газовых выбросов для токсических органических веществ.
Известно, что для сорбции следов органических соединений из водных растворов используют высокопористые неполярные полимерные сорбенты, получаемые сополимеризацией n-дивинилбензола с этилстиролом в присутствии модифицирующих растворителей (Полисорб 10). Удельная поверхность Полисорба 10≥300 м2/г, насыпная масса 0,25-0,35 г/см3.
Эти сорбенты являются неполярными и обладают недостаточно высокой удельной поверхностью и сорбционной емкостью при извлечении органических веществ из водных растворов и газовых смесей.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сорбента сополимеризацией дивинилбензола и глицидилметакрилата в присутствии катали- затора и модифицирующих растворителей.
Сополимеризацию дивинилбензола и глицидилметакрилата проводят суспензионным методом в присутствии катализатора. В качестве суспензионной среды используют крахмальный раствор, в качестве модифицирующих растворителей толуол и бензин БР-1.
Удельная поверхность этих образцов 200-600 м2/г, насыпная масса 0,35-0,4 г/см3. Однако эти сорбенты обладают недостаточной объемной сорбционной емкостью по органическим соединениям в газовоздушной среде.
Целью изобретения является повышение объемной сорбционной емкости сорбентов по органическим соединениям из газовоздушной среды.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве модифицирующего растворителя при получении сорбента сополимеризацией дивинилбензола, этилстирола, глицидилметакрилата используют четыреххлористый углерод в количестве 100-250% по отношению к смеси мономеров и сополимеризацию проводят при массовом соотношении дивинилбензол:этилстирол:глицидилметак- рилат, равном 65:27,52:4,58.
П р и м е р 1. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 500 мл 1%-ного водного раствора крахмала, затем прибавляют полимеризационную смесь, состоящую из 4,58 г глицидилметакрилата, 100 г технического раствора дивинилбензола (ДВБ), содержащего 65% ДВБ и 27,52% этилстирола, 3 г порофора ЧХ 3-57 и четыреххлористого углерода в количестве 50-350% по отношению к смеси мономеров.
Температуру поднимают до 70оС и реакционную массу выдерживают при 70оС 3 ч, затем температуру поднимают до 80оС, выдерживают при перемешивании 3 ч. Затем маточник отжимают, заливают дистиллированную воду и сорбент подвергают кондиционированию.
Кондиционирование проводят по следующему режиму:
отгон азеотропной смеси CCl4 с водой в течение 2-5 ч при 90оС;
обработка сорбента ацетоном 1 ч;
промывка дистиллированной водой. Выход 98%
В табл. 1 приведены физико-химические характеристики сорбентов, полученных по предлагаемому способу, в зависимости от количества растворителя.
Как видно из данных табл.1, удельная поверхность, соответственно и сорбционная емкость, зависит от количества модифицирующего растворителя (CCl4).
Оптимальное содержание четыреххлористого углерода 100-250% от массы мономеров, при этом удельная поверхность колеблется от 659 до 844 м2/г, а насыпная масса 0,465-0,456 г/см3 (максимальная поверхность сорбентов, полученных по прототипу, 600 м2/г, насыпная масса 0,35-0,4 г/см3).
Сорбент, полученный по предлагаемому способу, с оптимальным содержанием четыреххлористого углерода (150% от массы смеси мономеров), был испытан на сорбционную емкость по ряду органических веществ из газовых смесей в динамических (пример 2) и статических (пример 3) условиях в сравнении с прототипом и базовым объектом.
П р и м е р 2. Через колонку диаметром 20 мм, высотой 250 мм, заполненную сорбентом, со скоростью 0,1 м/с пропускают газовоздушную смесь, содержащую 3 г/л эпихлоргидрина (ЭПХГ), 38 г/л толуола, 7 г/л перхлорэтилена (ПХЭ).
После насыщения сорбента колонку продувают горячим азотом при 60-80оС. Азот, насыщенный парами органических соединений, анализировали хроматографическим методом.
По выходным кривым сорбции и десорбции были рассчитаны динамические параметры очистки газовоздушной смеси.
П р и м е р 3. Адсорбционную активность сорбентов по ряду органических веществ определяли статическим методом по сорбции паров растворителей в замкнутом пространстве.
Данные по сорбционным характеристикам исследуемых сорбентов приведены в табл.2.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ получения высокопористого полимерного сорбента | 1990 |
|
SU1781235A1 |
Способ получения сорбента | 1986 |
|
SU1455654A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОРЕГЕНЕРИРУЕМОГО ИОНИТА | 2012 |
|
RU2493915C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 2007 |
|
RU2393917C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТЫХ НЕИОНОГЕННЫХ АДСОРБЕНТОВ | 1991 |
|
RU2011412C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СТЕРОИДНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ | 1992 |
|
RU2049792C1 |
КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЙ ИОНИТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 1986 |
|
SU1407009A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАКРОПОРИСТЫХ НЕИОНОГЕННЫХ СОРБЕНТОВ | 1986 |
|
SU1434722A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ СЛАБООСНОВНЫХ АНИОНИТОВ | 2008 |
|
RU2387673C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ БИОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ | 1992 |
|
RU2045574C1 |
Использование: сорбционное извлечение органических примесей из водных растворов и газовых смесей. Сущность изобретения: синтез сорбента суспензионной сополимеризацией 65 мас. % дивинилбензола, 27,52 мас.% этилстирола и 4,58 мас.% глицидилметакрилата в присутствии катализатора и четыреххлористого углерода, используемого в количестве 100 - 250% от массы мономеров. 2 табл.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО СОРБЕНТА сополимеризацией дивинилбензола, этилстирола, глицидилметакрилата в присутствии модифицирующего растворителя и катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости по органическим соединениям в газовоздушной среде, в качестве модифицирующего растворителя используют четыреххлористый углерод в количестве 100 250% от массы мономеров и сополимеризацию проводят при массовом соотношении дивинилбензол этилстирол глицидилметакрилат, равном 65 27, 52 4, 58.
Способ получения сорбента | 1986 |
|
SU1455654A1 |
Топка с несколькими решетками для твердого топлива | 1918 |
|
SU8A1 |
Авторы
Даты
1995-06-19—Публикация
1990-06-05—Подача