Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

композиция для получения катионообменной смолы

Классы МПК:B01J39/18 высокомолекулярные соединения
B01J20/26 синтетические высокомолекулярные соединения
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (ГОУ ВПО СГТУ) (RU),
Общество с ограниченной ответственностью "Саратоворгсинтез" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-06-16
публикация патента:

Изобретение относится к производству ионообменных полимерных смол, а именно к сильнокислотным катионитам, которые могут быть использованы для очистки сточных вод, разделения и очистки различных веществ в химической промышленности. Композиция для получения катионообменной смолы содержит в составе формалин, серную кислоту, фенол и фенольную смолу - отход производства фенола при следующем содержании компонентов композиции (мас.%):

Формалин 55,7

Серная кислота 25,2

Фенольная смола 4,8-14,3

Фенол 4,8-14,3

Изобретение позволяет получить катионообменную смолу с более низкой себестоимостью без ухудшения ее свойств и решить проблему утилизации фенольной смолы. 1 табл.

Изобретение относится к производству ионообменных полимерных смол, а именно к сильнокислотным катионитам для очистки сточных вод, умягчения и обессоливания воды в водоподготовке, разделения и очистки различных веществ в химической промышленности.

Известна катионообменная смола Katex FN, содержащая в своем составе фенол, формальдегид и нафталин. Главным недостатком катионита Katex FN является низкая статическая обменная емкость (СОЕ=0,54 мг-экв/г) [1].

Известна катионообменная смола КУ-1, содержащая в своем составе фенол, формалин и серную кислоту при следующем содержании компонентов композиции, мас.%:

Формалин55,7
Серная кислота 25,2
Фенол19,1

[2]

КУ-1 стоек в кислых, нейтральных и слабощелочных средах, характеризуется годовыми механическими потерями катионита при эксплуатации не более 3-4%. КУ-1 применяется для очистки сахарных соков в сахарной и гидролизной промышленности, для извлечения алкалоидов и др. Однако при синтезе данного катионита необходимо применение высококачественных мономеров, что повышает его стоимость.

При создании изобретения ставилась задача получить катионообменную смолу с более низкой себестоимостью и со свойствами, не уступающими существующим промышленным аналогам.

Это достигается тем, что в композицию для получения катионообменной смолы, содержащую формалин, серную кислоту и фенол, дополнительно вводят фенольную смолу - отход производства фенола при следующем содержании компонентов композиции, мас.%:

Формалин55,7
Серная кислота 25,2
Фенольная смола4,8-14,3
Фенол 4,8-14,3

Сущность изобретения заключается в том, что часть фенола, используемого при синтезе катионообменной смолы, заменяется фенольной смолой (ТУ-2424-020-05757601-98), которая содержит в своем составе, мас.%:

Фенол6-22
Кумилфенол 19-41
Ацетофенон 5-35
Димер композиция для получения катионообменной смолы, патент № 2381068 -метилстирола 19-42
композиция для получения катионообменной смолы, патент № 2381068 -метилстирол 0,61
Ацетон 0,05
Окись мезитила0,04
Изопропилбензол 0,01

Фенольная смола - фракция высококипящих компонентов, являющаяся отходом производства фенола-ацетона кумольным способом, количество которой составляет от 120-140 до 150-200 кг/т фенола. В мировой практике (США, Россия, Польша, Словения и др. страны) фенольная смола используется в качестве котельного топлива в индивидуальном виде или в смеси с другими продуктами (пиролизная смола, мазут). Неполное сгорание смолы приводит к загрязнению атмосферы, поэтому разработка экономически обоснованных и экологически приемлемых способов ее утилизации представляет актуальную задачу как для российской, так и для мировой промышленной практики [3]. Композицию получают следующим образом:

Пример 1 (прототип)

19,1% фенола и 25,2% серной кислоты смешивают при 105°С в течение 2-3 часов. Полученную сульфомассу смешивают с 55,7% формалина при 50°С в течение 15 минут, реакционную смесь сушат при 60°С в течение 45 минут, отверждают при 105°С в течение 24 часов.

Пример 2

4,8% фенольной смолы, 14,3% фенола и 25,2% серной кислоты смешивают при 105°С в течение 2-3 часов. Полученную сульфомассу смешивают с 55,7% формалина и далее перерабатывают по режиму, указанному в примере 1.

Пример 3

9,55% фенольной смолы, 9,55% фенола и 25,2% серной кислоты смешивают при 105°С в течение 2-3 часов. Полученную сульфомассу смешивают с 55,7% формалина и далее перерабатывают по режиму, указанному в примере 1.

Пример 4

14,3% фенольной смолы, 4,8% фенола и 25,2% серной кислоты смешивают при 105°С в течение 2-3 часов. Полученную сульфомассу смешивают с 55,7% формалина и далее перерабатывают по режиму, указанному в примере 1.

Пример 5

19,1% фенольной смолы и 25,2% серной кислоты смешивают при 105°С в течение 2-3 часов. Полученную сульфомассу смешивают с 55,7% формалина и далее перерабатывают по режиму указанному в примере 1.

Таблица
Состав композиции по примеру СОЕ, мг-экв/гСтепень

отверждения, %
Цена за 1 ед. обменной емкости, руб.
14,2-4,5 -15,45
2 3,5197,0 14,2
3 3,06 92,112,70
4 3,6694,6 7,60
5 3,78 82,54,45

Как видно из таблицы, при содержании в композиции фенольной смолы в количестве 19,1 мас.% (более 14,3 мас.%) синтезируется катионит с низкой степенью отверждения, что свидетельствует о незавершенности процесса формирования сетчатой структуры полимера.

Содержание в композиции фенольной смолы в количестве 4,8-14,3 мас.% позволяет получать катионообменную смолу, близкую по свойствам промышленным аналогам, с более низкой себестоимостью, при этом решается проблема утилизации фенольной смолы.

В связи с этим в качестве оптимального состава рекомендована композиция, содержащая в своем составе 14,3% фенольной смолы, характеризующаяся обменной емкостью, равной 3,66 мг-экв/г, при степени отверждения 94,6%.

Таким образом, предложен экономически целесообразный и экологически приемлемый способ утилизации фенольной смолы, обеспечивающий получение катионита, используемого, в первую очередь, для очистки промышленных сточных вод химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий.

Источники информации

1. Справочник химика. - Изд. 2-е, пер. и доп. - том 4. / Под ред. Б.П.Никольского. - М.: Химия. - 1966.

2. Технология пластических масс / под ред. В.В.Коршака. - М.: Химия, 1972. - 616 с.

3. Проблема рационального использования фенольной смолы / Сангалов Ю.А. и [др.] - Хим. промышленность. - 1997. - № 4. - С.3-13.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Композиция для получения катионнообменной смолы, содержащая формалин, серную кислоту и фенол, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фенольную смолу - отход производства фенола при следующем содержании компонентов композиции, мас.%:

Формалин55,7
Серная кислота 25,2
Фенол4,8-14,3
Фенольная смола 4,8-14,3


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2381068

patent-2381068.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J39/18 высокомолекулярные соединения

Класс B01J20/26 синтетические высокомолекулярные соединения

Патенты РФ в классе B01J20/26:
биоразлагаемый композиционный сорбент нефти и нефтепродуктов -  патент 2528863 (20.09.2014)
способ получения полимер-неорганических композитных сорбентов -  патент 2527217 (27.08.2014)
способ получения сорбента для селективного извлечения цезия -  патент 2521379 (27.06.2014)
сорбент для очистки водных сред от мышьяка и способ его получения -  патент 2520473 (27.06.2014)
способ удаления полициклических ароматических углеводородов -  патент 2516556 (20.05.2014)
способ получения адаптивно-селективного к редкоземельным металлам ионообменного материала -  патент 2515455 (10.05.2014)
способ получения модифицированного сорбента платиновых металлов -  патент 2491990 (10.09.2013)
новый гибридный органическо-неорганический материал im-19 и способ его получения -  патент 2490059 (20.08.2013)
способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей -  патент 2487751 (20.07.2013)
способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода -  патент 2484891 (20.06.2013)

Наверх