Способ выделения полиэтиленполиаминов

Способ выделения полиэтиленполиаминов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 П"::И, -:C - A" -tel И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„1> 666680

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 14.06. 76 (21)2373104/23-04 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 07,1081. Бюллетень Мо 37

Дата опубликования описания 0710.81 (51)М. К .

B 01 0 13/02

С 07 С 87/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233 °. 05 (О 88. 8) (72) Авторы изобретения

A. Т. Четверикова, P П. Макеева, И. В. Самборский, В. A. Вакуленко, А. Б. Пашков и Е. С. Дунюшкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНОВ

Из обр ете ние относи тся к усовершенствованному способу выделения полиэтиленполиамк нов (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 хлоргидратов, например этилендиамина МУЭЛА) t 1J или тетраметилэтилендиамина ТМЭДА) (2) путем щелочного разложения вышеуказанных растворов хлоргидратов.

Наиболее близким к предлагаемому 15 изобретению по технической сущности я вля ется способ выделения эти ле намина (ЭА) из его хлоргидрата путем

Электродиализа в многокамерном электродиализаторе, который заключается 20 в том, что раствор хлоргидрата ЭА) подают в анодную камеру и ион этиленамина 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 обр аз уется хлор .

Возможно проведение процесса и в

3-х камерном электродиализаторе с ис-. 30,пользованием анионообменной перего родки, перед анодом, что позволяет отделить исходный раствор хлоргидр атон от газообраз ного хлора 33) .

Однако в случае 2-х камерной схемы в результате выделения хлора на аноде в анодной камере образуются продукты хлоРирования. В случае 3-х камерной схем, хотя и исключается возможный контакт хлора с исходным раствором, амины выделяются на катоде, т.е. контакт их с исходными продуктами не исключен, что приводит к образованию подобных примесей, загрязняющих целеные продукты.

Бель изобретения — улучшение качества целеных продуктов.

Это достигается тем, что водный раствор хлоргидратов ПЭПА вводят в камеры электродиалиэатора, расположенные между двумя анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры, расположенные между анионитоными и катионитовыми сторонами ионообменных мембран, вводят подкисленную соляной кислотой до рН 1-2,деминерализованную воду.

Полученные целевые продукты ныво дят иэ соответствующих камер путем циркуляции водных 12-60%-ных раст666680 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 высоким выходом образующуюся в процессе соляную кислоту.

Сущность способа состоит в следующем.

В результате электродиализа при плотности тока порядка 1-3 A/см происходит миграКля ионов хлора из камеры с хлоргидратами через анионитовую мембрану, расположенную в сторону анода. В результате ионной реакции ионов хлора и водорода, последний мигрирует через катионитовую мембрану из аноднои камеры, происходит образование и концентрирование соляной кислоты в камере между анионитовой и катионитовой сторонами мембран до 5-15Ъ. В камере между анионитовыми сторонами мембран происходит образование анинов — оснований и воды. 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 степени обессоливания, равной 0,98 получают продукт с содержанием ионогенного хлора 0,5-0,8Ъ. Ведение процесса электродиализа до исчерпывающего удаления иона хлора ведет к увеличению энергозатрат.

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

Полиэтиленполиамины, полученные в результате электродиализного разложения имеют хорошее качество, по всем показателям соответствуют ГОСТУ.

Процесс осуществляют в 4-х или многокамер ном электродиализаторе типа фильтр-пресса,в которых катодная камера отделена от рабочей части анионитовой „â€” катионитовой мембранами для исключения. контакта исходных и конечных продуктов с электродами. Катодная камера заполнена 5%-ным раствором едкого натра, анодная камера — 5%-ным раствором серной кислоты . В случае 4-х камерной схема между катионитовой и анионитовой мембранами, ограничивающими электродные камеры, поставлена вторая анионитовая мембрана. В случае многокамер ного злектродиализатора 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 четырехкамерном электродиализаторе через камеру межд 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%-ный раствор соляной кислоты . В результате электродиализа при плотности тока 1,5 А/дм получают 556 мл реакционной массы — водного 13,2Ъ-ного раствора этилендиамина (остаточное содержание 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 кисло- ты 90,2% от теории.

20 II р и м е р 2. В четырехкамерном электродиализаторе через камеру, образованную двумя анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (580,0 г) водного раствора хлоргидратов ПЭПА д полученных в результате взаимодействия дихлорэтана и водного раствора аммиака при молярном соотношении

ДХЭ : N H > = 1 : 2,4. Раствор хлоргидратов ПЭПА представляет водный раствор хлористоводородных солей этиленаминов разного молекулярного веса и хлористого аммония, Общее содержание аммиака при отгоне аммиака из щелочной среды 3,5%. Содержание иона хлора в хлоргидратах 19,3. Через камеру. концентрирования, расположенную между катионовой и анионовой мембранами, циркулирует подкисленная соляной кислотой до рН 1-2 ,деминерализованная вода. В резуль40 тате электродиализа при плотности тока 1,8 A/äì в первой камере полу l чают 587,0 r реакционной массы — водного раствора ПЭПА концентрации

20,2%, с содержанием иона хлора 0,4Ъ, 4 во второй камере получают 6%-ный раствор соляной кислоты в количестве 1800 мл. Выход по току 0,85. Выход

ПЭПА 98,4%. Выход соляной кислоты

92,7%. щ П р «р 3. Через камеры, образованные со стороны катода двумя анионитовыми мембранами, и последующие камеры между анионитовыми сторонами биполярных мембран и анионитовыми мембранами 10-и камерного электродиализатора непрерывно циркулирует 500 мл (580 r) раствора хлоргидратов ПЭПА, полученный в результате взаимодействия дихлорэтана и водного раствора аммиака при их

60 моля р ном соотношении 1: 2, 4, а через камеры между анионитовыми мембранами и катионитовой стороной биполярных мембран циркулирует слабый раствор соляной кислоты концентрации

65 0,5 — 1,0%. Исходное содержание иона

666680

ПЭПА, полученные электродиализным разложением

Наименование показателей

Требования к ПЭПА марки А по ТУ

6-02-594-75 (2

Содержание общего (по Къельдалю) азота, Ъ

32,4

30,6

Не менее 29,0

Титруемый кислотой азот, Ъ

19,65

19,1

19-22,0

Содержание ионогенного хлора, Ъ

Не более 0,12

Не более 2,0

0,0

0,0

0,26

0,61

Содержание воды, Ъ

Содержение минеральных примесей,Ъ

0,01

0,0

Не более 2,0

Содержание третичного азота, Ъ

6,36

6,52

Не нормир уется

50

Составитель Т.Власова

Редактор Л.Письман Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Ог p

Заказ 8658/51 Тираж 709 Подписное

HHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 хлора в хлоргидратах 18,6%. В резуль- . тате электродиалиэа при плотности тока 1,0-4,0 А/дм получают 622,0 вод1 ного раствора полиэтиленполиаминов, концентрации 16, 8% с содержанием ионогенного хлора О,ЗЪ. В камерах концентрирования получают 1980 мл соляной кислоты концентрации 5,1:-.

Выход по току 0,83. Выход ПЭПА 98,1Ъ от теории, выход соляной кислоты

90,5% от теории.

Улучшение качества ПЭПА заключается в основном в уменьшении содержания минералькях примесей, и в некотором уменьшении содержания третич40

Формула изобретения

Способ выделения полиэтиленполиаминов иэ водных растворов их хлоргидратов путем электродиализа в многокамерном электродиализаторе, о т л и ч а ю щ и и с ÿ тем, что, c целью улучшения качества целевых продуктов, водный раствор хлоргидратов полиэтиленполиаминов вводят в камеры, расположенные между двумя анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры, расположенные ногь азота за счет проведения процесса разложения в мягких температур õ условиях (20-40ОC) .

ПЭПА, наделенные иэ реакционной массы после электродиалиэного разложения хлоргидратов ПЭПА и последующей донейтралиэацией ионогенного хлора (порядка 0,3%) едким натром и дистилляции под уменьшенныМ давле-. нием (порядка 200 мм рт.ст.) испытаны и полностью отвечают всем показателям ТУ 6-02-594-75. Результаты испытаний в сравнении с результата.ми испытаний ПЭПА марки A приведены в таблице. между анионитовыми и катионитовыми сторонами ионообменных мембран вво дят подкисленную соляной кислотой до рH 1-2 деминерализованную воду.

И сточ ники и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 176303, кл. С 07 С 87/16,06.03.64.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 176304, кл. С 07 С 87/14,17.05.63.

3. Патент Японии 9 1764/71, кл. 16 В 311 (прототип) .