Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Зубаков Л.Б. -> "Синтетические ионообменные материалы" -> 9

Синтетические ионообменные материалы - Зубаков Л.Б.

Зубаков Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы — М.: Химия, 1978. — 184 c.
Скачать (прямая ссылка): sinteticheskieion1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 58 >> Следующая

В высушенном состоянии макросетчатые изопористые полимеры высокой степени сшивания (25—100%) обладают явной пористостью и исключительно развитой внутренней поверхностью: суммарный объем пор может достигать 0,8 мл/г, а удельная внутренняя поверхность, измеренная стандартным методом тепловой десорбции аргона или азота, — значений порядка 1000—1500 м2/г [71]. Благодаря этому макросетчатые изопористые полимеры стирола обладают явно выраженной способностью сорбировать пары и газы (даже СОг), а также разнообразные органические вещества из водных растворов, что открывает широкие возможности для их использования в качестве поглотителей и сорбентов.
28
Сильно сшитые полимеры отличаются еще одной уникальной особенностью — способностью набухать в растворителях, плохо сольватирующих полистирол, в таких как метанол, гексан и даже вода. Это стремление сильно сшитых полимеров увеличивать свой объем при взаимодействии с жидкостями до объемов системы, в которой была сформирована их пространственная решетка, обусловлено внутренними напряжениями, возникающими при удалении растворителя из геля, где положения полимерных цепей в пространстве были зафиксированы введением между ними сшивающих мостиков [72].
Важным достоинством полимеров стирола макро-сетчатой изопористой структуры является то обстоятельство, что они легко вступают в полимераналогич-ные превращения.
Сильнокислотные катиониты
Промышленные катеониты этого типа получают в основном из сополимеров стирола и дивинилбензола, не содержащих кислотных групп в макромолекулах. Сульфогруппы S03H и группы Р03Н2 вводят в сополимер путем реакций полимераналогичных превращений. Эти реакции аналогичны соответствующим реакциям низкомолекулярных соединений, однако в случае сополимеров трехмерной структуры процесс осложняется диффузионными явлениями, затрудняющими полноту превращения. Поэтому необходимо проводить реакции с предварительно набухшим сополимером, но в таком случае затруднено удаление и последующая регенерация растворителя.
При проведении полимераналогичных превращений в макропористых сополимерах стирола с дивинил-бензолом стадию предварительного набухания можно исключить; при этом упрощается и отмывка катионита от продуктов реакции [7].
При проведении полимераналогичных превращений в структурированных сополимерах стирола с дивинил-бензолом в гранулах в них возникают сильные напряжения, которые приводят к растрескиванию.
В настоящее время в Советском Союзе разработан ряд непрерывных процессов проведения полимераналогичных превращений [73—76], которые обеспечивают
29
стабильные свойства ионитов, а также решают проб* лему утилизации сточных вод и газовых выбросов.
Сильнокислотные монофункциональные сульфока-тиониты получают сульфированием сополимера стирола с дивинилбензолом:
Введение сульфогрупп в сополимер стирола с дивинилбензолом осуществляется либо обработкой его серной кислотой, либо путем сульфохлорирования с последующим омылением. Метод сульфирования сополимера серной кислотой является более перспективным, он менее трудоемок, так как не требует дополнительной стадии омыления, к тому же не связан с выделением хлористого водорода, корродирующего аппаратуру при методе получения сульфокатионита путем сульфохлорирования стирол-дивинилбензольного сополимера. Однако второй метод обеспечивает проведение процесса с меньшим количеством кислых промышленных стоков, требующих утилизации и переработки.
НИИПМ разработан процесс непрерывного производства сульфокатионита КУ-2 путем сульфирования сополимера стирола с дивинилбензолом концентрированной серной кислотой в отсутствие катализатора
Технологический процесс производства такого сильнокислотного катионита (рис. 1.2) состоит из следующих стадий: подготовки исходного сырья, набухания сополимера стирола с дивинилбензолом в ди-
“~СН—СН2—“—СИ—СНг—
S03H
[73, 74].
30
i, 2, 3, 17, 18—мерннкн; 4 — бункер-дозатор; 5—аппарат для набухания сополимера; 6 — сульфуратор; 7, 8—теплообменники; 9 — приемник дихлорэтана; 10 — аппарат для охлаждения сульфомассы; И — загрузочная колонна; 12—аппарат для гидратации первой ступени; /3 —аппарат для гидратации второй ступени; 14, 15, 16 — сборники катионита; 19 — смеситель; 20 , 21, 22, 23—сборники серной кислоты различной концентрации; 24 — сборник отра* ботанной 80%-ной серной кислоты; 25 — снто.
хлорэтане, сульфирования сополимера, гидратации сульфированного продукта, расфасовки и упаковки готового катионита.
Набухание происходит в течение 0,5 ч при массовом соотношении сополимера и дихлорэтана, равном 1 :5. Сульфирование набухшего сополимера осуществляется 96%-ной серной кислотой при массовом соотношении сополимер : серная кислота, равном 1 : 5. В зоне выгрузки катионита температура сульфомассы поддерживается на уровне 100±5°С, в зоне загрузки сополимера 65±5°С, продолжительность сульфирования — 6 ч.
Для гидратации на I ступени используется 50—¦ 55°/0-ная серная кислота,наIIступени—умягченнаяво-да. Перемешивание суспензии и отгон дихлорэтана осу. ществляется паром с давлением68,6 кПа (0,7 кгс/см2), после этого катионит фильтруют и упаковывают.
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 58 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed