СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА Советский патент 1974 года по МПК C08F8/12 C08F220/06 C08F8/12 C08F212/36 C08F220/44 C08J5/20 

1

Изобретение относится к способу получения карбоксильных катионитов и может быть использовано в сорбционных процессах гидрометаллургического производства и других ионообменных процессах.

Известны способы получения карбоксильных катионитов полимеризацией акрилонитрила с дивинилбензолом с последующим гидролизом нитрильных групп спиртовыми растворами КОН при нагревании до кипячения. Недостатками известных способов являются, во-первых, большая продолжительность реакции гидролиза акрилонитрила и дивинилбензола, и, вовторых, недостаточная степень гидролиза высокосшитых сополимеров. Проведение гидролиза нитрильных групп, как правило, осуществляется в метанольных растворах щело-. чи, где она наиболее растворима. Низкая температура кипения метилового спирта (65°С) ограничивает возможность повышения температуры в реакционной смеси, и следовательно, замедляет скорость реакции, не позволяя достичь высокой степени гидролиза.

Цель изобретения - интенсифицировать процесс гидролиза нитрильных групп сополимера акрилонитрила и дивинилбензола и повысить сорбционную емкость катионита. Для достижения указанной цели предлагается для гидролиза нитрильных групп сополимера использовать водные растворы ш,елочей с добавкой аминопарафина (технической смеси 70%ного алифатического первичного амина общей формулы RNH2, где R - углеводородный радикал с числом атомов углерода от 4 до

15). Аминопарафин применяют в количестве 5-7% от взятого объема раствора щелочи.

Использование водных растворов щелочей позволяет вести гидролиз при более высокой температуре. До настоящего времени водные

растворы щелочей для гидролиза не применялись, так как этот процесс сопровождается сильным вспениванием реакционной смеси вплоть до выброса из реактора. Добавка аминопарафина позволяет связать в комплексное

соединение сопутствующие гидролизу акриловую и полиакриловую кислоты, являющиеся сильными эмульгаторами и вызывающие вспенивание реакционной массы. Комплексное соединение выделяется в виде небольшого осадка и не мешает процессу гидролиза. Таким образом, появляется возможность проведения гидролиза нитрильных групп в водных растворах щелочей при температуре выше 100°С. Скорость гидролиза возрастает при этом в

2,5 раза, а емкость полученного катионита, например, по железу - в 2,4 раза.

Способ апробирован в лаборатории и полупромышленных условиях.

Пример 1. 50 г. воздушно-сухого пористого сополимера акрилонитрила и дивинилбензола (фракции 0,5-1,4 мм с содержанием ДВБ 10%) помещают в трехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную обратным холодильником, термометром, гидрозатвором с мешал-кой. В колбу при перемешивании загружают 250 мл 20%-кого водного раствора NaOH и 12,5 г аминопарафина. Реакционную смесь нагревают на глицериновой бане по следующему температурному режиму: подъем до 90°С 0,5 час, выдержка при 90°С 1 час, подъем до 106°С (т. кип. раствора) 0,5 час, выдержка при 106°С 10 час.

По окончании реакции катионит отфильтровывают, промывают водой, затем обрабатывают 10%-ным раствором H2SO4, снова промывают водой и, наконец, сушат. Выход катионнта 60 г.

Проведение процесса гидролиза в водных растворах щелочей в присутствии аминопарафина не влияет на механическую прочность катионита. Полученный катионит имеет высокую механическую прочность (99,5%), высокую сорбционную емкость по ряду элементов, в частности по железу.

Сорбционная емкость катионита по железу была проверена в лабораторных условиях на модельных растворах следующего состава (в г/л): никель 65-75; хлор-ион 36-39; сульфатион 130-150; железо общее 0,40-0,45.

В таблице приведена сравнительная характеристика катионитов, полученных по предлагаемому и известному способам.

Предмет изобретения

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество аминопарафина составляет 5-7% от взятого объема раствора щелочи.