202771. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves fémvegyületek és/vagy fémkarbonilok elválasztására szerves közegekkel képezett oldataikból
HU 202771 B Különösen előnyösen alkalmazhatók az olyan poliaramidokból készített membránok, amelyek egy karbonsav-komponens mellett monomerként különböző diaminokat tartalmaznak. így pl. előnyösen alkalmazhatunk tereftálsavból, p-fenilén-diaminból, l,4-bisz(4-amino-fenoxi)-benzolból és 3,3’-dimetü-benzidinből felépített poliaramidokból készített membránokat. A polimerekben az aminok statisztikusan oszlathatók el. A poliamidok azonban tömbpolimer szerkezetűek is lehetnek. A poliaramidok átlagos molekulatömege tág határokon belül változhat. A molekulatömeg általában 5000 és 200 000 közötti érték, előnyösen 10 000 - 50000. A találmányunk szerinti eljárásnál felhasznált membránok előnyösen a 3 802 030 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási iratban leírt módszerrel állíthatók elő. Az említett közrebocsátási iratban ismertetett három különböző diaminból és egy dikarbonsavból felépített kopoliamidból készülnek. A fenti dikarbonsavból felépített kopolamidból készülnek. A fenti kopoliamid amidtípusú aprotikus poláros oldószerrel (pl. N-metü-2-pirrolidonnal) képezett oldatát folyékony rétegként sík alátétben terítik szét. Ezt a folyékony réteget az oldatban levő oldószerrel elegyedő, a polimert azonban membrán formájában kicsapó ún. „lecsapó folyadékhoz” (előnyösen vízhez) adjuk. A lecsapó folyadékot addig érintkeztetjük a leválasztott membránnal, amíg a lecsapó folyadék az oldószert teljesen kiszorítja. A membránt szükség esetén hőkezelésnek vethetjük alá. A membránt végül - adott esetben glicerines kezelés után - szárítjuk. A fent ismertetett eljárással előállított membránok integrálisán aszimmetrikusak és a szakember által elvüeg ismertek. A membránok nagyon vékony, 0,05-5 p, vastagságú aktív szétválasztó réteggel és porózus tartóvázzal rendelkeznek. Az aktív szétválasztó rétegből és tartóvázból álló membrán vastagsága 10-400 p,, előnyösen 50-200 p. A membrán tetszés szerinti alakú lehet. A találmányunk szerinti eljáráshoz korongalakú vagy - előnyösen - üreges szálalakú vagy kapillárisszerű kiképzésű membránokat használhatunk fel. A találmányunk szerinti eljárás célkitűzéseinek azonban bármely más, az adott felhasználás követelményeit kielégítő alakú és kiképzésű membrán megfelel. Találmányunk szempontjából döntő jelentőségű, hogy a membrán lehető legnagyobb stabüitású legyen és ezenkívül kielégítő mértékű és mennyiségű anyagátbocsátás biztosítása céljából térfogategységre vonatkoztatva a lehető legnagyobb felülettel rendelkezzék. A membránt a felhasználás előtt előnyösen előkezelésnek vetjük alá. Egyszerűbb esetekben oly módon járunk el, hogy a membrán az elválasztandó oldatba merítjük, azonban más kezelési eljárások is alkalmazhatük. így pl. a vízzel történő lecsapással készített membrán esetében a vizet pl. izopropanollal helyettesítjük úgy, hogy a membrán izopropanolba helyezzük és az alkoholt többször felújítjuk. Ezután az izopropanolt hasonlóképpen az oldott elválasztandó fémvegyületet tartalmazó szerves közeggel helyettesítjük. A membrán kezelésnél alkalmazandó módszert a találmányunk szerinti eljárás3 nál betartandó munkakörülményektől függően választjuk meg. Valamely oldott fémvegyület esetében a találmányunk szerinti elválasztási eljárást befolyásoló paraméterek az alábbiak: alkalmazott nyomás, az oldat hőmérséklete, az oldószer jellege és a fémvegyület koncentrációja az oldatban. A találmányunk szerinti eljárás során a szétválasztási műveletet nyomás alatti szűrés vagy dialízis segítségével hajthatjuk végre. A nyomás alatti szűrés esetében a membrán visszatartó és átbocsátó oldala között a rendszer ozmotikus nyomásánál (azaz a membrán két oldalán levő különböző koncentrációjú oldatok közöttinél) nagyobb nyomást tartunk fenn. Ez a nyomáskülönbség célszerűen 0,1- 15 MPa, előnyösen 0,1-10 MPa, különösen előnyösen 0,2-2 MPa. Dialízis esetében a membrán áteresztő oldata mentén öblítőoldatot áramoltatunk. A dialízis néven ismert eljárás különösen üregesszálas, illetve kapilláriskiképzésű membránok esetében bizonyult előnyösnek. Öblítőoldatként az adott elválasztási, feladattól független változó szerves oldószerek vagy azok komplex elegyei alkalmazhatók. A hőmérséklet mindkét eljárás eseténben 0-200 °C, előnyösen 40-130 °C. Az elválasztandó fémvegyületek koncentrációja a betáplált oldatokban tág határokon belül változhat. A találmányunk szerinti eljárás segítségével néhány ppm-nél kisebb koncentrációjú és %-os nagyságrendű töménységben jelenlevő oldott fémvegyületek egyaránt elválaszthatók. A találmányunk szerinti eljárást azonban célszerűen olyan esetekben alkalmazhatjuk, amikor a szerves fémvegyületek és/vagy fémkarbonilok koncentrációja a szerves közegben a 20 tömeg% értéket nem haladja meg. Az eljárást ipari méretekben általában 2-400 ppm fémvegyületet tartalmazó oldatok esetében alkalmazhatjuk a szerves fémvegyület elválasztására. Ilyen esetekben a találmányunk tárgyátképező eljárás különösen sikeresen alkalmazható. Amembránon áthaldó folyadék lineáris áramlási sebessége általában 0,1-10 m/mp, előnyösen 0,5-2,5 m/mp. Az elválasztó hatás valószínűleg azon alapul, hogy a betáplált oldat kisebb komponensei (pl. átalakulatlan kiindulási anyagok, reakciótermékek és adott esetben oldószer, illetve oldószer-elegy) a membrán aktív elválasztórétegén könnyebben haladnak át mint a fémvegyület. Ennek megfelelően annál jobb elválasztást érünk el, minél nagyobb a fémvegyület térfogata és minél jelentősebb a fémvegyület és az oldat többi komponensei közötti nagyságkülönbség. A fémvegyület keresztmetszete célszerűen legalább 50%-kal nagyobb, mint a legnagyobb szerves komponens megf emelő mérete. Az elválasztás hatékonyságának előzetes megállapításához első közelítésben a komponensek molekulanagysága helyett a molekulatömeg szolgáltathat alapot. A találmányunk tárgyát képező eljárást előnyösen olyan esetekben alkalmazhatjuk, amelyekben a fémvegyület molekulatömege lényegesen nagyobb, mint az elegy szerves komponenseinek molekulatömege. A találmányunk szerinti eljárást szakaszosan vagy folyamatosan, egy vagy több szakaszban vé4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
