СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНООБМЕПНИКОВ Советский патент 1969 года по МПК C08J5/20 C08F212/14 C08F8/00 C08F8/42 

Известный способ получения электронообменникоБ на основе координационно связанного гидразина состоит в обработке катионитов гидразином н солями металлов, образующих с гидразином комплексные соедииения. Этот способ позволяет получать широкий ассортимент электронообменных полимеров с высокой редокс-емкостью, обеспечивающих полное удаление из воды растворенного кислорода при комнатной температуре. Получаемые таким путем электронообменннки в статических условиях обладают окислительновосстановительной емкостью до 100 г 02/л и динамической редокс-емкостью по растворенному в воде кислороду до 6000-7000 мг же 1л.

Предлагаемый способ позволяет получать электронообменни;ки на основе координационно связанного гидразина, емкость которых в статических условиях достигает 200-250 г Оа/л, а в динамических - 12000 - 14000 мг-экв/л. Способ заключается в том, что на катионит предварительно наносят мелкодиспергированные металлы с восстановительными свойствами, например медь, висмут, а затем обрабатывают гидразином и солями металлов, образующих с гидразином комплексные соединения.

полимерный каркас, используются с обеспечением полного обескислороживания воды при комнатной температуре, поскольку те количества кислорода, которые не восстанавливаются металлом-восстановителем, полностью удаляются, восстанавливаясь координационно связанным гидразином. В результате и координационно связанный гидразин и металлвосстановитель в совокупности обеспечивают исключительно высокую редокс-емкость обменника с полным обескислороживанием воды до нулевой концентрации кислорода.

Для синтеза электронообменников наиболее целесообразно применять пористые катиониты, поскольку в этом случае на катионит осаждается значительно большее количество металла-восстановителя, чем при использовании непористых катионитов. Электронообменники мог}т быть получены на основе катионитов, содержащих сульфо-, карбоксильную и катионообменные группы. В качестве металлов-восстановителей можно брать медь, висмут и другие, причем использование ieди является предпочтительным.

Получаемые по изобретенню окислительновосстановительные полимеры являются обменниками многоразового действия, которые позволяют полностью удалять из воды растворенный кислород при комнатной температуре. Технология и аппаратурное оформление получения обменников этого тила весьма просты, Б связи с чем их можно изготовлять как централизованно, так i непосредственно у потребителя. Путем различных сочетаний катионитов, осажденных на них металловвосстановителей и металлов, образующих с гидразииом комплексные соединения, получают широкий ассортимент окислительно-восстановительных полимеров, выбор которых зависит от их свойств и конкретных условий их применения. Пример 1. В фильтр загружают 10 объемов (об.) набухшего катионпта КУ-23 в водородной форме. Обработку катионита 5%-ным раствором медного купороса осуш,ествляют сверху вниз со скоростью 5 м/час до выраениваиия концентраций CuS04. Смолу от медного купороса отмывают 50 об. обессоленной воды сверху вниз со скоростью 10 м/час. После этого через фильтр также пропускают сверху вниз 25 об. 5%-ного раствора гидросульфита натрия в 2%-ном растворе NaOH со скоростью 5 м/час. Отмывку от избытка гидросульфита патрия 50 об. обессоленной воды проводят снова сверху вниз со скоростью 10 м/час. На этом заканчивается операция первой посадки меди на катионит. Далее операции проводят в той же последовательности. Однако во всех четных циклах в отличие от нечетных щелочной раствор гидросульфита натрия подается не сверху вниз, а |Снизу вверх с указанной скоростью. Через каждые три посадки после отмывки от избытка гидросульфита .удаляют небольшое количество не сорбированной полимером мелкодисперсной металлпческой меди взрыхляющим током обессоленной воды, подаваемой снизу вверх в количестве 50 об. Всего на КУ-23 ироводят тридцать шесть посадок металлической меди. После окончания последнего цикла посадки и взрыхления фильтр обрабатываЕот 50 об. 5%-наго раствора серной кислоты, подаваемой сверху вниз со скоростью 5 м/час. Отмывают его от серной кислоты обессоленной водой сверху вниз со окоростью 5 м/час до нейтральной реакции. Затем через фильтр сверху вниз пропускают 10%-ный раствор медного купороса со скоростью 5 м/час до выравнивапия концентрации CuSOi. Смолу от избытка медного купороса отмывают 50 об. обессоленной воды сверху впиз со скоростью 10 м/час. После этого через фильтр сверху вниз пропускают 2%-ный раствор гидразина до выравнивания концентрации последнего со скоростью 2 м/час. При этОМ происходит образование комплексных соединений гидразина. Отмывку от избыт-ка гидразина проводят 50 об. обессоленной воды, подаваемой сверху вниз со скоростью 10 м/час, после чего повторяют обработку смолы 10%-пым раствором медного купороса при скорости 5 м/час до выравнивания его концентрации. Отмывку от избытка медного купороса 50 Об. обессоленной воды ведут о через фильтр сверху вниз пропускают %-ный раствор гидразина до выравнивания онцентрации последнего со скоростью м/час. Окончательно отмывают обменник 0 об. обессоленной и обескислорожениой воы, пропускаемой через фильтр сверху вниз со скоростью 5 м/час. Полученный электронообменнИК пмеет окислительно-восстановительную емкость в статических условиях 237 г , а динамическую по растворенному в воде кислороду при 13900 мг-экв/л. Пример 2. В фнльтр загружают 10 об. набухшего катиоиита КУ-1 в водородной форме. Катионит обрабатывают 5%-ным раствором едкого натра, подаваемого снизу вверх со скоростью 10 м/час до ш,елочной реакции фильтра. ОтмыВКу от избытка едкого натра ведут обессоленной водой, подаваемой сверху вниз со скоростью 10 м/час, до достижения пделочности фильтрата по фенолфталеину 2,5 мг-экв/л. Посадку висмута на катионит осуществляют следующим образом. Через фильтр снизу вверх иропускают 10%-ный раствор азотнокислого висмута в 20%-ном водном растворе глицерина со скоростью Юм/час до ироскока иопа висмута -в фильтрат. После этого со скоростью 10 м/час взрыхляют .смолу обессоленной водой снизу вверх со скоростью 10 м/час в течение 5 мин, а затем промывают той же водой сверху вниз с такой же скоростью. Расход воды на промывку 50 об. Затем через смолу снизу вверх со скоростью 10 м/час подают 5%-ный раствор гидросульфита натрия в 27о-ном растворе едкого натра. Отмывку 50 об. обессоленной воды ведут сверху вниз со скоростью 10 м/час. На этом заканчивается операция первой посадки вис.мута на катионит. Далее вышеуказанные операции проводят в той же последовательности, что и при первой посадке. Всего на КУ-1 проводят шесть посадок, после чего фильтр обрабатывают 50 об. 3%-ной серной кислоты, подаваемой сверху вниз со скоростью 5 м/час. Отмывку от серной кислоты обессоленной водой проводят сверху вниз со скоростью 5 м/час до нейтральной реакции. Полученный обменник дважды обрабатывают ВОДНЫМИ растворами медного купороса и гидразина с .последующей отмывкой, как в примере 1. В результате электронообменниК имеет окислительно-восстановительную емкость в статических условиях 72 г Оо/л, а динамическую по растворенному в воде кислороду при температуре 20С - 6800 мг-экв/л. Пример 3. В фильтр загружают 10 об. катионита КУ-2-12 п. Посадку меди на катионит осуществляют по примеру 1. Всего на КУ-212 п проводят двадцать пять посадок металлической меди. Обработку смолы 5%-ной серной кислотой и отмывку от серной кислоты, а также двукратную обработку полученного электропо-обменника водными растворами 5 отмывкой ведут, как в примере 1. Полученный обменник имеет окислительно-восстановительную емкость в статических условиях 225 г О.2/Л, а динамическую по растворенному :В воде кислороду при 20°С-13400 мг-экв,л. П род мет изобретения Способ получения электронообменников обработкой катионитов гидразином и солями 6 металлов, образующих с гидразином комплексные соединения, отличающийся тем, что, с целью увеличения окислительно-восстановительной способности, на катионит предварительно наносят мелкодиспергированные металлы, обладающие восстановительными свойствами, например медь, висмут,