170233. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dezaktiválódott anioncserélő műgyanták regenerálására
170233 3 4 hozzáférhetők, illetve részben hozzáférhetők ugyan, de lebomlottak, — az ioncserélő gyanta diffúziós csatornáinak elszűkült részei a nyersvíz nagy molekulájú szennyezőanyagaitól eldugultak, — az eldugult diffúziós csatornák nagy elektrolitkoncentrációjú, literenként 80-150 g nátrium-kloridot és 50-70 g nátrium-hidrogén-karbonátot tartalmazó híg - literenként kb. 3 g tartalmú vizes nátrium-hidroxid - oldattal az aktív csoportok károsodása nélkül újra szabaddá tehetők, ily módon az aktív csoportok ismételten hozzáférhetők, feltárhatók és reaktiválhatok lesznek, — a feltárt anioncserélő műgyanta a dezaktiválódás mértékétől függően általában 0,25-0,50 mVal/ml erős (kvaterner) és 0,80-1,10 mVal/ml gyengebázisú aktív csoporttal rendelkezik. Az új ioncserélő kb. 1,34 mVal/ml erősbázisú csoportot tartalmaz. Ez azt jelenti, hogy használat közben az erősbázisú csoportok előbb gyengénbázisúvá alakultak (lebomlottak), majd hozzáférhetetlenekké váltak a hozzávezető pórusok eldugulása miatt. Azt a meglepő felfedezést is tettük kutatásaink során, hogy a mátrixok legcsekélyebb károsodása nélkül tudjuk a kvaternerezést végrehajtani az ismert alkilező, illetve alkoxilező szerekkel, ha a reakciót benzinben vagy benzolhomológokban végezzük. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a dezaktiválódott Ar-CH2 -N-oxietil-dimetil-, illetve Ar-CH 2 -N-trimetil-csoportokat tartalmazó aminoplaszt típusú anioncserélő műgyantát olyan regeneráló vizes elektrolit-oldattal kezeljük, amely literenként 80-150 g nátrium-kloridot és 50-70 g nátrium-hidrogén-karbonátot, továbbá 0,5—5 g — előnyösen 2—3 g — nátrium-, vagy ammónium-hidroxidot tartalmaz. A reaktiválás művelete alatt a kezdeti 7,5—9,5 közötti pH-értéket célszerűen a nátrium-hidroxid, vagy ammónia, illetve oldatuk utánadagolásával állandóan fenntartjuk, előnyösen 3—4 részletben a reakcióelegyhez adásával. Ezután a műgyantát ismert módon OH-formába alakítjuk és szerves fázisba vive víztelenítjük. Ezután a műgyantát ismert alkilező (alkilhalogenid, alkil-, dialkü-szulfát stb.), vagy alkoxilező szerrel (pl. etilén-oxid) kezeljük. E kvaternerezést a találmány szerint kevéssé poláros oldószerben, benzinben, vagy benzolhomológokban, célszerűen dimetil-szulfáttal telített benzinben hajtjuk végre, a keletkező víz — célszerűen folyamatos — eltávolítása közben. A találmány szerint előnyösen literenként 2-3 g nátrium-hidroxidot tartalmazó oldatot használunk. A kvaternerezést szakaszosan, vagy folyamatosan, célszerűen cirkulációs oszlopos technológiával végezzük. A találmány szerinti eljárással az egyéb eljárásokkal teljes mértékben regenerálhatatlan használt ioncserélő gyanták kitűnően — pl. nátrium-hidroxid-tartalmú vizes regeneráló oldattal 98% hatásfokkal — reaktiválhatok, s polifunkciós gyenge bázisú anioncserélőként használhatók fel. A találmány szerinti módszer alkalmazásával a térhálós mátrixú alacsonyabb rendű aminők és alkilaminok is, a térhálós mátrixok észrevehető károsítása nélkül, ipari méretekben is nagy (90% feletti) hatásfokkal és biztonságosan kvaternerezhetők. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákon mutatjuk be. 5 1. példa A r-CH2 -N-oxietil-dimetil-csoportokat tartalmazó aminoplaszt típusú anioncserélő gyantaként 5 1 dezaktiválódott Varion Ad műgyantát használtunk. A reaktiváláshoz 25 C° hőmérsékletű, 150 g/l nátriumig kloridot, 50 g/l nátrium-hidrogén-karbonátot és 2 g/l nátrium-hidroxidot tartalmazó vizes oldatot alkalmaztunk. A keringetett oldatmennyiség 20 liter volt. Az oldat nátrium-hidroxid-koncentrációja állandó értéken tartására 4 részletben - oldatban és szilárd 15 állapotban — adagolt nátrium-hidroxid összmennyisége 108 g volt. A feltárási folyamat 72 óra alatt fejeződött be. A termék jellemző adatait a Táblázat II. oszlopa tartalmazza. 20 2. példa 500 ml elhasználódott Varion AD anioncserélő műgyantát 25 C° hőmérsékleten, 60 g/l nátrium-hidrogén-karbonátot, 120 g/l nátrium-kloridot és 2 g/l 25 nátrium-hidroxidot tartalmazó vizes oldattal kezeltünk. Az utánadagolást 3 részletben hajtottuk végre. Összesen 102 g nátrium-hidroxidot használtunk. A teljes feltáráshoz szükséges idő 50 óra volt. A termék jellemzőit a Táblázat III. oszlopa tartalmazza. 30 Táblázat (Varion AD, a használat tartama: 5 év) 35 I- "• I"Regenerálás előtt 'Pld ' 2.pld.szeszerint rint Sóbontö kapacitás (mVal/ml) 0,274 0,416 0,418 Semlegesítő kapacitás (mVal/ml) 1,155 1,456 1,460 Erős bázis „ 0,275 0,416 0,418 Gyenge bázis (mVal/ml) 0,880 • 1,04 1,042 összes bázis (mVal/ml) 1,155 1,456 1,460 N2 -tartalom (mVal/ml) 1,55 — — Aktív N2 % 74,15 93,9 94,1 Sérült szemcse % 8,0 8,0 8,1 55 3. példa Az 1. példa szerint feltárt gyantát 501 vízzel kb. 2 óra alatt átmostuk, majd 10 1 n nátrium-hidroxiddal OH-formába alakítottuk. A lúg elvezetése után vagy 3X250 ml izopropanollal, vagy 2X250 ml benzin-60 nel átmosva víztelenítettük és szerves fázisba vittük. Ezután 1,3 1 dimetil-szulfáttal telített 13 1 „vegyvizsgáló" minőségű - cirkuláltatott - benzinben kvaternereztük. Közben a keletkező vizet időnként lecsapoltuk. A sóbontó kapacitás 20 C°-on az alábbi módon 65 növekedett a kezelési idő függvényében: 2
