Способ выделения полиэтиленполиаминов Советский патент 1981 года по МПК B01D13/02 C07C87/20 

(54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНОВ

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения полиэтиленполиаминов (ПЭПА) из водных растворов их хлоргидратов, которые находят широкое применение в производстве ионообменных и эпоксидных смол.

В литературе описаны различные способы выделения ПЭПА из водных растворов их хлор гидратов, например этилендиамина (ЭЛА1 Cl или тетраметилэтилендиамина (ТМЭДА) t2 путем щелочного разложения вышеуказангелх растворов хлор гидратов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ выделения этиленамина (ЭА) из его хлоргидрата путем Электродиализа в многокамерном электродиализаторе, который заключается в том, что раствор хлоргидрата (ЭА) подают в анодную камеру и ион этилеамина проходит через катионнообменную перегородку в катодную камеру, где в результате разряда на катоде образуется свободный амин, а с другой стороны,на аноде в результате разрядки иона хлора образуется хлор. Возможно проведение процесса и в 3-х камерном электродиализаторе с ис.пользованием анионообменной перегородки, перед анодом, что позво.пяет отделить исходный раствор хлоргидратов от газообразного хлора Гз.

Однако в случае 2-х камерной схема в результате выделения хлора на аноде в анодной камере образуются продукты хлорирования. В случае 3-х камерной cxeMd, хотя и иск.пючается

0 возможный контакт хлора с исходным раствором, амикл выде.пяются на катоде, т.е. контакт их с исходныт вд продуктами не исключен, что приводит к образованию подобных примесей, заг5рязняющих целевые продукты.

Цель изобретения - улучшение качества целевых продуктов.

Это достигается тем, что водный раствор хлоргидратов ПЭПА вводят в ка0меры электродиализатора, расположенные между двумя анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры/ расположенные между анионитовыми и катионитовыми сторонами ионообменялх

5 мембран, вводят подкисленную со.пяной кислотой до рН 1-2 /деминерализованную воду.

Полученное целевые продукты выводят из соответствующих камер путем циpкyJиции водмлх 12-60 %-ных раст0

воров ПЭПА оснований и 5-15%-ного раствора соляной кислоты. Отличитель ными признаками способа является измененная технология проведения процесса электродиализа, что приводит к улучшению качества целевых ПЭПА и одновременно позволяет получать с

клсоким выходом образующуюся в процессе соляную кислоту.

Сущность способа состоит в следующем .

В результате электродиализа при плотности тока порядка 1-3 А/см происходит миграгХля ионов хлора из камеры с хлоргидщэатами через анионитовую мембрану, расположенную в сторону анода. В результате ионной реакции ионов хлора и водорода,последНИ мигрирует через катионитовую мембрану из анодной камеры, происходит образование и концентрирование соляной кислоты в камере между анионитовой и катионитовой сторонами мембран до 5-15%. В камере между анионитовыми сторонами мембран происходит образование анинов - оснований и водл. В камере между анионитовыми

мембранами получают водный 12-60%-ный раствор полиэтиленполиаминов - оснований. Остаточное содержание иона хлора в получаемом продукте зависит от степени обессоливания. При степен обессоливания, равной 0,98 получают продукт с содержанием ионогенногО хлора 0,5-0,8%. Ведение процесса электродиализа до исчерпывающего удаления иона хлора ведет к увеличеВИЮ энергозатрат.

Полученный в результате электродиализа водный раствор ПЭПА подщелачивают едким натром и подвергают дистилляции.

Полиэтиленполиамины, полученные в результате электродиализного разложения имеют хорошее качество, по всём показателям соответствуют ГОСТу

Процесс осуществляют в 4-х или многокамерном электродиализаторе тип фильтр-пресса,в которых катодная камера отделена от рабочей части анионитовой, а анодная камера - катионитовой мембранами для исключения, контакта исходных и конечных продуктов с

электродами. Катодная камера заполнена раствором едкого натра, анодная камера - 5%-ным раствором серной кислоты. В случае 4-х камерной схемы между катионитовой и анионитовой мембранами, ограничивающими элеЬтродные камеры, поставлена вторая анионитовая мембрана. В случае многокамерного электродиализатора между мембранами, отделяющими электродные камеры, устанавливаются секции, состоящие из анионитовых и биполярных мембран, расположенных в следующем порядке: анионитовая и бипо|лярная, обращенная к катоду катионообменной стороной.

Пример 1. В чеоырехкамерном электролиализаторе через камеру межди анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (557,7 г 30%-ного водного раствора дихлорида этилендиамина (начальная концентрация 16,2%), а через камеру концентрирования, расположенную между анионитовой и катионитовой мембранами циркулирует 1%-ны раствор соляной кислоты. В результате электродиализа при плотности тока 1,5 А/дм получают 556 мл реакционной массы - водного 13,2%-ного раствора этилендиамина (остаточное сдержание ионогенного хлора 0,3%), В камерах концентрирования получают 9,2%-ный раствор соляной кислоты в количестве 950 мл. Выход по току равен 0,85. Выход этилендиамина 97,5% от теории. Выход соляной кисло1Ы 90,2% от теории.

Пример 2.В четырехкамерном электродиализаторе через камеру, образованную двумя анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (580,0 г) водного раствора хлоргидратов ПЭПА получениях в результате взаимодействия дихлорэтана и водного раствора аммиака при молярном соотношении ДХЭ : W Н 2, 1 : 2,4. Раствор хлоргидратов ПЭПА представляет водный раствор хлористоводородных солей этиленаминов разного молекулярного веса и хлористого аммония, Общее содфжание аммиака при отгоне аммиака из щелочной среды 3,5%. Содержани иона хлора в хлоргидратах 19,3. Чере камеру концентрирования, расположенную между катионовой и анионовой мембранами, циркулирует подкисленная соляной кислотой до рН 1-2 .деминерализованная вода. В результате электродиализа при плотности тока 1,8 А/дм в первой камере получают 587,0 г реакционной массы - водного раствора ПЭПА концентрации 20,2%, с содержанием иона хлора 0,4% во второй камере получают 6%-ный раствор соляной кислоты в количестве 1800 мл. йлход по току 0,85. Выхо ПЭПА 98,4%. Выход соляной кислоты 92,7%.

Пример 3. Через камеры, образованные со стороны катода двумя анионитоБыми мембранами, и последующие камеры между анионитовыми сторонами биполярных мембран и анионитовыми мембранами 10-и камерного электродиализатора непрерывно циркулирует ЬОО мл (580 г) раствора хлоргидратов ПЭПА, полученный в результате взаимодействия дихлорэтана и водного раствора аммиака при их молярном соотношении 1 : 2,4, а через камеры между анионитовыми мембранами и катионитовой стороной биполярных мембран циркулирует слабы раствор соляной кислоты концентрации 0,5 - 1,0%. Исходное содержание иона