Полімери для очищення від металів

 

Область техніки, до якої належить винахід

Винахід відноситься до нових полімерів для очищення від металів.

Рівень техніки

Очищення від металів для різних середовищ, така обробка води і повітря, присутній у різних галузях промисловості, включаючи важку та легку промисловість, таку як електростанції і видобуток корисних копалин. Крім того, очищення від металів для промислових вод є також об'єктом побутових застосувань.

Проводяться дослідження для поліпшення технології очищення металів від необхідні для різних галузей промисловості. У цьому винаході описані різні можливості управління обробкою металів в промислових і побутових процесах. Ці хімічні речовини потенційно можуть використовуватися для різних застосувань, які потребують очищення від металів.

Короткий опис фігур

На малюнку 1 показана загальна схема частини системи очищення стічних вод.

Сутність винаходу

Даний винахід відноситься до композиції, що включає полімер, отриманий, щонайменше, з двох мономерів: акрил-х і алкіламіни, де зазначений акрил-х має наступну формулу:

Даний винахід відноситься до способу видалення одного або декількох металів з середовища, що містить ці метали, який включає наступні стадії: (а) опрацювання зазначеної середовища, що містить метали, композицією, що включає полімер, отриманий, щонайменше, з двох мономерів: акрил-х і алкіламіни, де зазначений акрил-х має наступну формулу:

де Х=OR, ВІН і його солі, або NHR2, де R1і R2являють собою Н або алкільних або арильную групу, причому молекулярна маса зазначеного полімеру становить від 500 до 200000, і де зазначений полімер модифіковано таким чином, що містять функціональну групу, здатну очищати одну або кілька композицій, що містять один або кілька металів; (б) і збір зазначених видаляються металів.

Детальний опис винаходу

А. Композиції

Даний изобретени�ін, де зазначений акрил-х має наступну формулу:

де Х=OR, ВІН і його солі, або NHR2, де R1і R2являють собою Н або алкільних або арильную групу, де R являє собою алкільних або арильную групу, причому молекулярна маса зазначеного полімеру становить від 500 до 200000, і де зазначений полімер модифіковано таким чином, що містять функціональну групу, здатну очищати одну або кілька композицій, що містять один або кілька металів.

Метали можуть включати метали з нульовою валентністю, моновалентні та полівалентні метали. Метали можуть бути модифіковані органічними або неорганічними сполуками або можуть бути немодифікованими. Крім того, метали можуть бути радіоактивними і нерадіоактивними. Приклади включають, але не обмежуються ними, перехідні метали і важкі метали. Конкретні метали можуть включати, але не обмежуються ними: мідь, нікель, цинк, свинець, ртуть, кадмій, срібло, залізо, марганець, паладій, платина, стронцій, селен, миш'як, кобальт і золото.

Молекулярна маса полімерів може змінюватись. Наприклад, цільові види/застосування полімерів можуть бути одним розглядаються факѰми, відомими фахівця в даній галузі техніки. Наприклад, може використовуватися гель-хроматографія, як описано нижче прикладах.

Коли приведена молекулярна маса, вона позначає молекулярну масу немодифікованого полімеру, інакше званого основного ланцюга полімеру. Функціональні групи, які додаються до основного ланцюга, не беруть участь у розрахунку. Таким чином, молекулярна маса полімеру з функціональними групами може значно перевищувати діапазон молекулярних мас.

В одному варіанті здійснення молекулярна маса полімеру становить від 1000 до 16000.

В іншому варіанті здійснення молекулярна маса зазначеного полімеру становить від 1500 до 8000.

Різні функціональні групи можуть використовуватися для очищення від металу. Наступні фрази будуть добре зрозумілі фахівця в даній області техніки: коли зазначений полімер модифіковано таким чином, що містять функціональну групу, здатну очищати одну або кілька композицій, що містять один або кілька металів. Більш конкретно, полімер модифіковано таким чином, що містять функціональну групу, яка може зв'язувати метали.

В одному варіанті здійснення функціональна гр�становить собою групу дитиокарбаматной солі.

В іншому варіанті здійснення функціональна група являє собою принаймні одну з наступних груп:

алкиленфосфатние групи, алкиленкарбоновие кислоти та їх солі, групи оксима, групи амидооксима, дитиокарбаминовие кислоти та їх солі, гідроксамові кислоти і оксиди азоту.

Молярні кількості функціональної групи по відношенню до загальних аміни, що містяться в немодифікованих полімері, також можуть варіюватися. Наприклад, реакція 3,0 молярних еквівалентів дисульфіду вуглецю з 1,0:1,0 мольна співвідношенням акрилова кислота/сополімер ТЕРА, який містить 4 молярних еквівалента амінів на повторювану одиницю після полімеризації, що призводить до отримання полімеру, який модифіковано таким чином, що містить 75 мол. % групи дитиокарбаматной солі. Іншими словами, 75% загального вмісту амінів у немодифікованих полімері перетворюються в групи дитиокарбаматной солі.

В одному варіанті здійснення полімер містить від 5 до 100 мол.% групи дитиокарбаматной солі. Ще В одному варіанті здійснення полімер містить від 25 до 90 мол.% групи дитиокарбаматной солі. Ще В одному варіанті здійснення полімер містить від 55 до 80 мол.% групи дитиокарбаматной солі.

�чить.

Алкіламінів можуть змінюватись за типом.

В одному варіанті здійснення алкіламіни являє собою принаймні один з наступних алкіламінів: этиленамин, поліетиленполіамін, етилендіамін (EDA), діетілентріамін (DETA), тріетілентетрамін (ТЕТА) і тетраетіленпентамін (ТЕРА) і пентаэтиленгексамин (РЕНА).

Мономерна група акрил-х також може змінюватись.

В іншому варіанті здійснення акрил-х являє собою принаймні одну з наступних груп: метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат і этилметакрилат, пропилакрилат і пропилметакрилат.

В іншому варіанті здійснення акрил-х являє собою принаймні одну з наступних груп: акрилова кислота та її солі, метакрилова кислота та їх солі, акриламід і метакриламид.

Молярне співвідношення між мономерами, які складають полімер, особливо акрил-х і алкиламином, може змінюватись і залежить від отримуваного кінцевого полімерного продукту. Використовується молярне співвідношення визначають як кількість молей акрил-х, поділена на кількість молей алкиламина.

В одному варіанті здійснення молярне співвідношення між акрил-х і алкиламином становить від 0,85 до 1,5.

В іншому варіанті осущкрил-х і алкіламінів включені в обсяг даного винаходу, а також пов'язана з ними молекулярна маса полімерів.

В одному варіанті здійснення акрил-х являє собою акрилові ефіри, і алкіламіни являє собою РЕНА, або ТЕРА, або DETA, або ТЕТА, або EDA. Ще В одному варіанті здійснення молярне співвідношення між акрил-х і алкиламином становить від 0,85 до 1,5. Ще В одному варіанті здійснення молекулярна маса може охоплювати діапазон: від 500 до 200000, від 1000 до 16000, або від 1500 до 8000. Ще В одному варіанті здійснення акриловий ефір може представляти собою принаймні один з наступних ефірів: метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат і этилметакрилат, пропилакрилат і пропилметакрилат, який об'єднаний принаймні з одним із алкіламінів, який включає РЕНА, або ТЕРА, або DETA, або ТЕТА або EDA. Ще В одному варіанті здійснення отриманий полімер модифіковано таким чином, що він містить наступні діапазони груп дитиокарбаматной солі: від 5 до 100 мол.%, від 25 до 90 мол.%, від 55 до 80 мол.%.

В іншому варіанті здійснення акрил-х являє собою акриламід, і алкіламіни являє собою ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA. В іншому варіанті здійснення молярне співвідношення акрил-х і алкиламина становить від 0,85 до 1,5. В іншому варіативності�гом варіанті здійснення акриламід може представляти собою принаймні одне з'єднання або комбінацію акриламіду і метакриламида, які об'єднані принаймні з одним із алкіламінів, які включають РЕНА або ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA. Ще В одному варіанті здійснення отриманий полімер модифікують таким чином, що він містить наступні діапазони груп дитиокарбаматной солі: від 5 до 100 мол.%, від 25 до 90 мол.%, або від 55 до 80 мол.%.

В іншому варіанті здійснення акрил-х являє собою акрилову кислоту та її солі, і алкіламіни являє собою РЕНА або ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA. В іншому варіанті здійснення молярне співвідношення акрил-х і алкиламина становить від 0,85 до 1,5. В іншому варіанті здійснення молекулярна маса може охоплювати діапазон: від 500 до 200000, від 1000 до 16000, або від 1500 до 8000. В іншому варіанті здійснення акрилова кислота може представляти собою принаймні одне з'єднання або комбінацію акрилової кислоти або її солей і метакрилової кислоти або її солей, які об'єднані принаймні з одним із алкіламінів, які включають ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA. Ще В одному варіанті здійснення отриманий полімер модифікують таким чином, що він містить наступні діапазони груп дитиокарбаматной солі: від 5 до 100 мол.%, від 25 до 90 мол.%, або від 55 до 80 мол.%.

Додаткові моноакции конденсації полімеру може використовуватися для отримання основного ланцюга полімеру. Різні інші методи синтезу можуть використовуватися для функціоналізації полімеру, наприклад, дитиокарбаматними та/або іншими функціональними групами для очищення від неметалів.

Фахівець в даній області техніки може функционализировать полімер без проведення додаткових експериментів.

Крім того, композиція цього винаходу може бути отримана з іншими полімерами, наприклад, описаними в патенті US 5164095, наведеному в якості посилання, зокрема, водорозчинний дихлорэтиленаммиачний полімер з молекулярною масою від 500 до 100000, який містить від 5 до 50 мол.% груп дитиокарбаматной солі. В одному варіанті здійснення молекулярна маса полімеру становить від 1500 до 2000 і містить від 15 до 50 мол.% груп дитиокарбаматной солі. Ще В одному варіанті здійснення молекулярна маса полімеру становить від 1500 до 2000 і містить від 25 до 40 мол.% груп дитиокарбаматной солі.

Крім того, композиція цього винаходу може бути отримана з іншими низькомолекулярними сульфідними осадителями, такими як сульфід натрію, натрію гідросульфід, ТМТ-15 ® (натрієві або кальцієві солі тритримеркапто-3-триазинів; Evonik Industries Corporation 17211 Camberwell Green Lane, Houston, TX 77070, USA), диметилдния може змінюватись. Розрахунок дозуючого кількості може здійснюватися без проведення додаткових експериментів.

Якість середовища для способи і ступінь очищення середовища для способу є деякими факторами, які можуть враховуватися фахівцем в даній області при виборі дозування. Тестовий аналіз в посудині є типовим прикладом, який використовується в якості основи для визначення кількості дозування, необхідного для досягнення ефективного видалення металів в контексті обробки водного середовища, наприклад, стічних вод.

В одному варіанті здійснення кількість модифікованого полімеру щодо винаходу, здатне ефективно видаляти метали із забрудненої води, переважно знаходиться в діапазоні від 0,2 до 2 молей дитіокарбамату на моль металу. Більш переважно, дозування становить від 1 до 2 молей дитіокарбамату на моль металу, що міститься у воді. Згідно з одним варіантом здійснення винаходу дозування полімеру для видалення металу, необхідна для хелатування і осадження 100 мл від 18 частин на мільйон розчиненої міді до близько 1 частини на мільйон або менше складає 0,011 г (11,0 мг) полімеру. Отримані металлполимерние комплекси самофлокулируют і биѾвой системи, такий як димові гази, полімер може дозувати поступово, і швидкість захоплення для конкретного металу, наприклад, такого як ртуть, може розраховуватися відомими в даній галузі методиками.

С. Способи застосування

Даний винахід відноситься до способу видалення одного або декількох металів з середовища, що містить ці метали, який включає наступні стадії: (а) опрацювання зазначеної середовища, що містить метали, композицією, що включає полімер, отриманий, щонайменше, з двох мономерів: акрил-х і алкіламіни, де зазначений акрил-х має наступну формулу:

де Х=OR, ВІН і його солі, або NHR2, де R1і R2являють собою Н або алкільних або арильную групу, де R являє собою алкільних або арильную групу, причому молекулярна маса зазначеного полімеру становить від 500 до 200000, і де зазначений полімер модифіковано таким чином, що містять функціональну групу, здатну очищати одну або кілька композицій, що містять один або кілька металів, і (б) збирання зазначених видаляються металів.

Описані вище композиції включені в цей розділ і можуть використовуватися у заявлених методиках, що входять ь метали з нульовою валентністю, моновалентні та полівалентні метали. Метали можуть бути модифіковані органічними або неорганічними сполуками або можуть бути немодифікованими. Крім того, метали можуть бути радіоактивними і нерадіоактивними. Приклади включають, але не обмежуються ними, перехідні метали і важкі метали. Конкретні метали можуть включати, але не обмежуються ними, принаймні один з таких металів, нікель, цинк, свинець, ртуть, кадмій, срібло, залізо, марганець, паладій, платина, стронцій, селен, миш'як, кобальт і золото.

В одному варіанті здійснення метал являє собою принаймні один метал або комбінацію наступних металів: мідь, нікель, цинк, свинець, ртуть, кадмій, срібло, залізо, марганець, паладій, платина, стронцій, селен, миш'як, кобальт і золото.

В іншому варіанті здійснення метали є перехідними металами.

В іншому варіанті здійснення метали є важкими металами.

Середовища, що містять метали можуть змінюватись і включають, щонайменше, одну з наступних середовищ: потоки стічних вод, рідкі вуглеводні потоки, потоки димового газу, летюча зола>та інші тверді частинки. Різні стадії обробки можуть бути связа�ства повітря, наприклад, мішечні пиловловлювачі і електрофільтри та інші пристрої для контролю якості повітря.

Середовища, що містять середу рідкої фази/середовище, що містить рідку фазу, є однією мішенню заявленого винаходу.

В одному варіанті здійснення середовище являє собою оброблюваний потік, що містить воду, наприклад, стічні води або стічні води електростанції або промислового призначення (електростанція, видобуток корисних копалин, спалювання відходів та/або технологічна операція).

В іншому варіанті здійснення середовище являє собою потік рідких вуглеводнів з процесів нафтопереробки і нафтохімічних процесів. Приклади включають потоки цих процесів, які містять нафтові вуглеводні, такі як нафтова вуглеводневу сировину, включаючи нафту та її фракції, такі як нафта, бензин, гас, дизельне паливо, паливо для реактивних двигунів, мазут, газойль вакуумного залишку і т. д., або олефінових або нафтенові технологічні потоки, технологічні потоки отримання етиленгліколю, ароматичних вуглеводнів і їх похідних.

В іншому варіанті здійснення додаткові хімічні речовини, флокулянти та/або коагулянти можуть �, �спользуемие для середовища, що містить метали, можуть змінюватись, включаючи додавання принаймні одного з таких речовин: катіонні полімери, аніонні полімери, амфотерні полімери і цвиттерионние полімери.

В іншому варіанті спосіб здійснення цього винаходу також включає додаткову обробку технологічного потоку комплексоутворюючих кількістю розчинної у воді дихлорэтиленаммиачного полімеру з молекулярною масою від 500 до 100000, який містить від 5 до 50 мол.% груп дитиокарбаматной солі, з отриманням комплексу цих металів, наприклад, важких металів. В іншому варіанті здійснення молекулярна маса полімеру становить від 1500 до 2000, і полімер містить від 15 до 50 мол. % груп дитиокарбаматной солі. Ще В одному варіанті здійснення молекулярна маса полімеру становить від 1500 до 2000, і полімер містить від 25 до 40 мол.% груп дитиокарбаматной солі.

В іншому варіанті здійснення очищаючий полімер і додаткове очисник додають у співвідношенні 1:1.

Середовища, що містять середу газової фази/середовище, що містить газову фазу, є ще однією мішенню заявленого винаходу. Крім того, процеси, що містять рідку та/або газову средутеми, генерує тепло, наприклад, потік димових газів.

В іншому варіанті здійснення теплогенеруюча система являє собою принаймні одну з таких систем: система згоряння, система згоряння в електростанції, система спалювання вугілля, система спалювання відходів, печі, печі для гірничодобувних і цементних процесів, а також система обробки руди.

В іншому варіанті спосіб здійснення цього винаходу також включає застосування окислювача до системи, яка генерує тепло. В іншому варіанті здійснення окислювач застосовується до обробки зазначеним полімером.

В іншому варіанті здійснення методика багатофазної очищення для процесу включає очищення газу і рідини, наприклад, один або кілька металів в газі, таких як ртуть, і один або кілька металів в рідині. Вони можуть включати полімерну очищення і додаткову очистку, як описано вище.

Ще В одному варіанті здійснення окислювач являє собою принаймні одну з таких речовин: термолабильний молекулярний галоген, бромід кальцію або галогенсодержащее з'єднання.

В іншому варіанті здійснення даний винахід додатково включає застосування окислювача� або вище, або при температурі, при якій окислювач здатний окислювати молекулярну ртуть, присутню в процесі, який протікає з утворенням ртуті, необов'язково де зазначені цільові види являють собою елементарну ртуть або її похідні, і необов'язково де зазначений окислювач являє собою принаймні одне з наступних сполук: термолабильний молекулярний галоген, бромід кальцію або галогенсодержащее з'єднання. Методики ртутного окислення описані в патентах US 6808692 і US 6878358, які наведені тут в якості посилання.

В іншому варіанті здійснення обробку полімеру проводять при температурі 300°С або нижче, переважно при 250°С або нижче.

Такі приклади не призначені для обмеження винаходу.

Приклади

А. Отримання полімеру

Приклад 1

Метилакрилат/тетраэтиленпентаминовая полімерна основна ланцюг, яку потім модифікували дитиокарбаматними групами.

а. Синтез метилакрилат/тетраэтиленпентаминовой полімерної основний ланцюга

Тетраетіленпентамін (ТЕРА) (18,275 мас.%) завантажували в скляний реактор, оснащений механічною мішалкою і конденсатором. Насичуючи вільний простір азотом і перемішуючи, по краплях � протягом 1 год після закінчення додавання. Потім здійснювали другу завантаження ТЕРА (18,275 мас.%), і отриману реакційну суміш нагрівали при 130°С. Цю температуру підтримували протягом ~3 год, збираючи конденсат в пастку Діна-Старка. В цей час розплавлений полімер залишали остигати до 120°С, а потім повільно розбавляли деіонізованій (DI) водою (46,814 мас.%), підтримуючи температуру вище 90°С в процесі розведення. Отриманий ~50 мас.% полімерний розчин потім охолоджували до кімнатної температури. Середня молекулярна маса полімеру становила 7500 за даними гель-хроматографії та полисахаридним стандартам.

б. Отримання дитиокарбаматного полімеру

Друга стадія полягала в додаванні полімеру метилакрилат/ТЕРА (35,327 мас.%), DI води (28,262 мас.%) і Dowfax 2A1 (0,120 мас.%), Dow Chemical Company Midland, MI 48674, USA, круглодонную колбу, оснащену механічною мішалкою. Потім до перемішуваній реакційної суміші додавали 50% розчин NaOH (9,556 мас.%). Суміш нагрівали і витримували при 40°С, по краплях додавали дисульфід вуглецю (17,179 мас.%) протягом 2 годин. Через одну годину після додавання дисульфіду вуглецю завантажували додаткову кількість 50% NaOH (9,556 мас.%). Реакційну суміш витримували при 40°С протягом 2 годин. Потім реакційну суміш охолоджували до �карбаматного продукту.

Приклад 2

Акрилова кислота/тетраэтиленпентаминовая полімерна основна ланцюг, яку потім модифікували дитиокарбаматними групами

а. Синтез акрилова кислота/тетраэтиленпентаминовой полімерної основний ланцюга

Тетраетіленпентамін (ТЕРА) (37,556 мас.%) і сірчану кислоту (0,199 мас.%) завантажували в скляний реактор, оснащений механічною мішалкою і конденсатором. Насичуючи вільний простір азотом і перемішуючи, по краплях протягом 30 хв додавали акрилову кислоту (14,304 мас.%), підтримуючи температуру в межах 130-140°С в процесі додавання, дозволяючи экзотерме кислотно-основної реакції досягати бажаної температури. Потім отриману реакційну суміш нагрівали до 160°С. Цю температуру підтримували протягом 4,5 год, збираючи конденсат в пастці Діна-Старка. В цей час полімерний розплав залишали остигати до 120°С, а потім повільно розбавляли DI водою (47,941 мас.%), підтримуючи температуру вище 90°С в процесі розведення. Отриманий 50 мас.% полімерний розчин потім охолоджували до кімнатної температури. Середня молекулярна маса полімеру становила 4700 за даними гель-хроматографії та полисахаридним стандартам.

б. Отримання дитиокарбаматного полімеру

Приклад 3

а. Синтезу акриламід/тетраэтиленпентаминовой полімерної основний ланцюга

Тетраетіленпентамін (ТЕРА) (14,581 мас.%) завантажували в скляний реактор, оснащений механічною мішалкою і конденсатором. Насичуючи вільний простір азотом і перемішуючи, по краплях додавали 48,6% розчин акриламіду (30,441 мас.%) протягом 1 години, протягом якого задана температура досягала і підтримувалася в інтервалі 65-75°С. Після завантаження акриламіду температуру підтримували ще протягом 1 години. Потім здійснювали другу завантаження ТЕРА (14,581 мас.%), і отриману реакційну суміш нагрівали до 160°С, збираючи дистильовану воду з помоѸна-Старка, і захоплюючи вивільнений аміачний побічний продукт. В цей час полімерний розплав залишали остигати до 120°С, а потім повільно розбавляли DI водою (40,397 мас.%), підтримуючи температуру вище 90°С в процесі розведення. Отриманий ~50 мас.% полімерний розчин потім охолоджували до кімнатної температури. Середня молекулярна маса полімеру становила 4500 за даними гель-хроматографії та полисахаридним стандартам.

б. Отримання дитиокарбаматного полімеру

Друга стадія полягала в додаванні акриламід/ТЕРА полімеру (34,004 мас.%), DI води (36,518 мас.%) і Dowfax 2A1 (0,122 мас.%) у круглодонную колбу, оснащену механічною мішалкою. Потім до перемішуваній реакційної суміші додавали 50% розчин NaOH (7,763 мас.%). Суміш нагрівали і витримували при 40°С, по краплях додавали дисульфід вуглецю (13,830 мас.%) протягом 2 годин. Через одну годину після додавання дисульфід вуглецю завантажували додаткову кількість 50% NaOH (7,763 мас.%). Реакційну суміш витримували при 40°С протягом 2 годин. Потім реакційну суміш охолоджували до кімнатної температури і відфільтровували через фільтрувальний папір з отриманням ~35 мас.% полімерного дитиокарбаматного продукту.

В. Аналіз стічних вод

Як зазначено вилл в процесі очищення води є аналіз в посудині.

1. Приклад використання методу з типовими стічними водами з 20 частин на мільйон Cu, використовуючи аналіз в посудині

Зазвичай всі полімери отримували у вигляді 12 мас.% полімерних розчинів DI воді, і отримували свіжими в день тестування. Містить мідь воду використовували для тестування.

Шість зразків по 300 мл (посудину) стічних вод поміщали в стакани об'ємом 500 мл і поміщали на групову мішалку. Зразки стічних вод змішували при 150 оборотах в хвилину (об/хв), вводячи полімер зразки. Використовували дозування 0,50 м, 0,63 м, 0,75 г, 0,88 г і 1,00 г полімерних розчинів, отриманих, як описано вище. Перемішування при 150 об/хв продовжували протягом 10 хвилин. Потім повільно перемішували (35 об/хв) протягом 10 хвилин. Після закінчення перемішування осад залишали осідати, не струшуючи, протягом 10 хвилин. Потім зразки води відфільтровували через фільтр 0,45 мкм. Потім фільтрат подкисляли до рН=2 за допомогою концентрованої азотної кислоти, для зупинки подальшого осадження міді. Залишкову розчинену мідь визначали у відфільтрованих водних зразках за допомогою атомно-абсорбційного аналізу з використанням мідних посилальних стандартів. Один набір судин використовували для кожного тест�слід зазначити, що спостережувана швидкість фільтрації, як правило, становила менше 1 хвилини для забрудненої води, обробленої полімером, в той час як швидкість фільтрації води, обробленої низькомолекулярними осадителями металів, такими як тримеркапто-S-триазин або диметилдитиокарбамат, становила зазвичай більше 2 хвилин.

2. Приклад використання методу з типовими стічними водами з Нд, використовуючи аналіз в посудині

Зазвичай всі полімери отримували у вигляді 5 мас.% розчинів полімерів в DI воді і отримували свіжими в день тестування. Містить ртуть воду використовували для тестування.

Шість зразків по 500 мл (судини) стічних вод поміщали в стакани об'ємом 1 л і поміщали на групову мішалку. Зразки стічних вод змішували при 300 об/хв, вводячи полімер зразки. Використовували дозування 0,050 г, 0,100 г, 0,150 г і 0,250 г полімерних розчинів, отриманих, як описано вище. Перемішування при 300 об/хв продовжували протягом 25 хвилин. Потім додавали 5 частин на млн катіонного флокулянту, і потім повільно перемішували (15 об/хв) протягом 5 хвилин. Після закінчення перемішування осад залишали осідати, не струшуючи, протягом додаткових 45 хвилин. Потім зразки води відфільтровували через фільтр 0,45 мкм. ОстаѸн набір судин використовували для кожного досліджуваного полімеру. Проводили дублікати для декількох полімерів і підтверджували отримані результати.

Слід зазначити, що спостережувана швидкість фільтрації зазвичай була вище, ніж для води, очищеної низькомолекулярними осадителями металів, такими як тримеркапто-3-триазин або диметилдитиокарбамат.

3. Приклад здійснення типових стічних водах, що містять Cu, використовуючи аналіз в посудині

Залишковий вміст міді (частин на мільйон) в забрудненій воді
Дозування полімеру (мг)/100 мл стічних вод
Приклад06,88,510,211,9
1b19,18,04,82,10,3
Дозування полімеру (мг)/100 мл стічних вод
10,512,3
2b18,67,84,52,610,2
Дозування полімеру (мг)/100 мл стічних вод
Приклад06,88,510,211,9
3b19,17,85,22,50,7

С. Загальна методика використання полімерів в системі очищення стічних вод

На малюнку 1 показана загальна схема процесу очищення стічних вод. На даній фігурі схема очищення стічних вод заснована на обробці димових газів знесірчення хлоридною очищення з електростанції. Полімери цього винаходу можуть застосовуватися, принаймні, для стадій оса�рианте здійснення композиція заявлених речовин включають різні комбінації полімерних компонентів, таких як молекулярна маса, функціональні групи, мономерні компоненти і молярні кількості зазначених компонентів. В іншому варіанті здійснення заявлені композиції включають комбінації згідно залежних пунктів формули винаходу. В іншому варіанті здійснення діапазон або еквівалент певного компонента включає окремий компонент (компоненти) в межах або діапазонах цього діапазону.

В іншому варіанті здійснення заявлений спосіб застосування включає різні комбінації полімерних компонентів, таких як молекулярна маса, функціональні групи, мономерні компоненти і молярні кількості зазначених компонентів. В іншому варіанті здійснення заявлені способи застосування включають комбінації згідно залежних пунктів формули винаходу. В іншому варіанті здійснення діапазон або еквівалент певного компонента включає окремий компонент (компоненти) в межах або діапазонах цього діапазону.

1. Полімер, отриманий в результаті реакції конденсаційної полімеризації, принаймні, з двох мономерів: акриловий мономер і алкіламіни, де зазначений акриловий мономер має наступну формулу:

2. Полімер з п. 1, який містить від 5 до 100 мол.% групи дитиокарбаматной солі.

3. Полімер з п. 1, в якому алкіламіни являє собою принаймні один з наступних алкіламінів: этиленамин, поліетиленполіамін, етилендіамін (EDA), діетілентріамін (DETA), тріетілентетрамін (ТЕТА) і тетраетіленпентамін (ТЕРА) і пентаэтиленгексамин (РЕНА).

4. Полімер з п. 1, в якому акриловий мономер являє собою принаймні одну з наступних груп: метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат і этилметакрилат, пропилакрилат і пропилметакрилат.

5. Полімер з п. 1, в якому акриловий мономер являє собою акрилові ефіри, і алкіламіни являє собою РЕНА або ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA, і молярне співвідношення між акриловий мономер і алкиламином становить від 0,85 до 1,5.

6. Полімер з п. 5, в якому молекулярна маса зазначеного полімеру може охоплювати діапазон: від 1500 до 8000 і де полімер модифіковано таким чином, чконденсационной полімеризації, принаймні, з двох мономерів: акриловий мономер і алкіламіни, де зазначений акриловий мономер має наступну формулу:

де X=ВІН і його солі, або NHR2, де R1і R2являють собою Н або алкільних або арильную групу, де R являє собою алкільних або арильную групу, причому молекулярна маса зазначеного полімеру становить від 500 до 200000, і де зазначений полімер модифіковано таким чином, що містить групу дитиокарбаматной солі, здатну очищати одну або кілька композицій, що містять один або кілька металів.

8. Полімер з п. 1, який містить від 5 до 100 мол.% групи дитиокарбаматной солі.

9. Полімер з п. 7, в якому алкіламіни являє собою принаймні один з наступних алкіламінів: этиленамин, поліетиленполіамін, етилендіамін (EDA), діетілентріамін (DETA), тріетілентетрамін (ТЕТА) і тетраетіленпентамін (ТЕРА) і пентаэтиленгексамин (РЕНА).

10. Полімер з п. 7, в якому акриловий мономер являє собою акрилові ефіри, і алкіламіни являє собою РЕНА або ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA, і молярне співвідношення між акриловий мономер і алкиламином становить від 0,85 до 1,5.

11. Полімер з п. 1, в якому м�їм чином, що містить понад 55 мол.% дитіокарбамінової кислоти і її солі.

12. Полімер з п. 7, в якому акриловий мономер являє собою акрилові ефіри, і алкіламіни являє собою РЕНА або ТЕРА або DETA або ТЕТА або EDA, і молярне співвідношення між акриловий мономер і алкиламином становить від 0,85 до 1,5.

13. Полімер з п. 12, в якому молекулярна маса зазначеного полімеру може охоплювати діапазон: від 1500 до 8000, і де полімер модифіковано таким чином, що містить понад 55 мол.% групи дитиокарбаматной солі.



 

Схожі патенти:

Флокулянт на основі поліакриламіду для очищення природних вод і стічних вод нафтопереробних заводів

Винахід може бути використаний для очищення природних вод і стічних вод нафтопереробних заводів. Флокулянт на основі поліакриламіду включає поліакриламід, використаний у вигляді водного розчину з молекулярною масою 30 млн, при ступеня гідролізу - 70% і робочому діапазоні pH 5-11, при цьому полімер набухал у воді при кімнатній температурі протягом 1 доби, модифікуючих агент - пропіленгліколь і воду при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: поліакриламід 0,5-0,7; пропіленгліколь 0,15-0,3; вода - решта. Для приготування препарату у водний розчин поліакриламіду з вказаними характеристиками при кімнатній температурі при перемішуванні вводять пропіленгліколь при заявленому співвідношенні компонентів і використовують для флокуляції забруднених вод. Флокулянт забезпечує підвищення швидкості і ступеня освітлення очищуваних стічних вод за рахунок покращеної флокулирующей здібності складу реагенту. 1 табл.

Спосіб отримання магнитовосприимчивих водорозчинних гідрофобно модифікованих полиакриламидов і магнітна рідина на їх основі

Винахід відноситься до способу отримання магнитовосприимчивих водорозчинних гідрофобно модифікованих полиакриламидов, а також до магнітної рідини, що містить такий поліакриламід, і може бути використано в нафтовидобувній промисловості для контрольованих під дією магнітного поля процесів доставки та розміщення магнітних рідин при гідророзриві пласта породи (ГРП), а також як засіб моніторингу їх перебування при прокачуванні по трубах, при знаходженні в свердловині або в тріщині. Поліакриламід отримують гетерофазної кополімеризацією вінілових мономерів. Спочатку до водного розчину додецилсульфату натрію, що використовується в якості стабілізатора, додають при перемішуванні н-додецилакриламид. Потім до отриманої дисперсії додають водний розчин акриламіду та акрилової кислоти. Реакцію проводять у лужному середовищі при рН 9.5 при загальній концентрації сомономеров від 3.0 до 3.8 моль/л. Далі до отриманої суміші додають частинки магнітного наповнювача при перемішуванні в атмосфері інертного газу при поступовому підвищенні температури реакційної маси від 20 до 55°С. До отриманої водної дисперсії додають водний розчин ініціатора, такого як персульфатів калію або п. � як магнітного наповнювача використовують магнетит з розміром частинок від 50 до 1000 нм або голчасті частинки маггемита довжиною від 200 до 800 нм і діаметром від 20 до 50 нм. Магнітна рідина містить рідку фазу - воду або її суміші з органічними розчинниками, такими як етанол, метанол, і магнітну тверду фазу - вищевказаний поліакриламід. Винахід дозволяє отримати поліакриламід більш технологічним та економічним способом у відсутність токсичних розчинників і отримати магнітну рідину, що зберігає седиментаційних стійкість в магнітному полі напруженістю 1,4-7,4 се. 2 н. і 2 з.п. ф-ли, 1 іл., 1 табл., 7 пр.

Спосіб модифікації флокулянта

Винахід відноситься до хімії полімерів, до твердофазної модифікації вихідного продукту, а саме до способу модифікації флокулянта на основі поліакриламіду, необхідного для прискорення осадження твердої фази і підвищення ступеня очищення суспензій. Спосіб модифікації флокулянта на основі поліакриламіду включає використання мікрохвильового випромінювання, спрямованого на вихідний кристалічний продукт поліакриламід. Характеристика мікрохвильового випромінювання: частота 2,45 ГГц, потужність 700 Вт, тривалість опромінення кристалів вихідного реагенту 5-7 с. Спосіб створює умови для додаткового взаємодії макромолекул один з одним і збільшення їх молекулярної маси, що покращує технологію процесу. 1 табл., 2 пр.
Даний винахід відноситься до способу отримання гетерогенної суміші, що використовується в паперовій промисловості. Описаний спосіб виготовлення гетерогенної суміші полімерів, що включає: (a) введення в розчин першої порції ініціатора полімеризації і одного або декількох аніонних або катіонних мономерів, причому мономери несуть один і той же заряд; (b) введення в розчин другої порції ініціатора полімеризації і одного або декількох неіонних мономерів; (c) введення третьої порції ініціатора полімеризації і одного або декількох іонних мономерів, заряд яких протилежний заряду мономерів з (а); (d) поступове введення четвертої порції ініціатора полімеризації для реакції будь-якого залишкового мономера з утворенням гетерогенної суміші полімерів; (е) при необхідності нейтралізацію отриманої гетерогенної суміші полімерів, при цьому аніонні мономери вибирають із групи, що складається з: (1) акрилової кислоти, (2) метакрилової кислоти (3) стиролсульфокислоти, (4) винилсульфокислоти, (5) акриламидо метилпропансульфокислоти і (6) їх сумішей; катіонні мономери вибирають із групи, що включає: (1) диаллилдиметиламмоний хлорид, (2) акрилоилэтил триметиламмоний хлорид, (3) метакрилоилэтилтриметиламидопропилтриметиламмоний хлорид, (7) метакриламидопропилтриметиламмоний хлорид, (8) некватернизованние форми(2)-(7), (9) винилформамид (згодом гидролизуемий в виниламин) і (10) їх суміші, і неіонні мономери вибирають із групи, що складається з: (1) акриламіду, (2) метакриламида, (3) N-алкилакриламида, (4) винилформамида і (5) їх сумішей. Також описана гетерогенна суміш полімерів, призначена для збільшення вмісту наповнювача в папері або картоні, отримана зазначеним вище способом. Описані способи збільшення вмісту наповнювача в аркуші паперу або картону з використанням зазначеної вище гетерогенної суміші полімерів. Технічний результат - підвищення вмісту неорганічного наповнювача в папері при одночасному збереженні маси, міцності та придатності кінцевого продукту до обробки. 6 н. і 11 з.п. ф-ли, 9 табл., 14 пр.

Полімерний композиційний матеріал і спосіб його одержання

Винахід відноситься до виробництва композиційних матеріалів, зокрема до волокнистим тепло - і звукоізоляційних матеріалів і способів їх отримання. Композиційний матеріал може бути використаний для виготовлення листових оздоблювальних і теплоізоляційних матеріалів в житловому, сільськогосподарському, промисловому будівництві, а також для виробництва формованих пакувальних елементів і тари, схильних до біодеградації, тобто володіють биодеструктивними властивостями. Полімерний композиційний матеріал складається, мас.%: волокнистий наповнювач - макулатура картонна та/або паперова - 11,0-12,0, катіонно-анионная полиакриламидная смола марки «Ультрарез DS-150» - 56,0-57,0; полівініловий спирт у вигляді 15 мас.% водного розчину - 27,0-28,0; тетраборат натрію - 6,0-3,0. Описаний спосіб одержання композиційного матеріалу, що включає разволокнение волокнистого наповнювача на диспергатори ротаційного типу з частотою обертання ротора 2500-3000 об·хв-1, при цьому полівініловий спирт вводиться на стадії змішування у вигляді 15 мас.% водного розчину спільно з катіонно-аніонної поліакриламідної смолою марки «Ультрарез DS-150» і тетраборатом натрію, пресування і сушіння. Технічний результат - підвищення фізико-механичес.п. ф-ли, 3 ін.
Винахід відноситься до антифрикционному композиційного матеріалу на основі полімерів для створення вузлів тертя, що працюють всуху. Композиційний матеріал складається, мас.%: поліетилен 277 - 50-55 і мідний полікомплекс поліакриламіду - 50-45. Мідний полікомплекс поліакриламіду отримують розчиненням мідного порошку в розчині аміаку з наступним змішуванням одержаного розчину з водним розчином поліакриламіду та виділенням поликомплекса з розчину ацетоном або етиловим спиртом. Технічний результат - збільшення терміну служби вузлів тертя, що працюють насухо, а також підвищення твердості виробу. 2 табл.

Суспензионно-емульсійна композиція антитурбулентной добавки

Винахід відноситься до нафтової промисловості, а саме до суспензионно-емульсійної композиції антитурбулентной добавки, що використовується в процесах перекачування водонафтових емульсій з промислових трубопроводів від видобувних свердловин до установок підготовки нафти і для енергозберігаючого трубопровідного транспорту технічної води

Спосіб стабілізації водного розчину поліакриламіду

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості і може застосовуватися для підвищення нафтовіддачі пластів
Винахід відноситься до гібридного органічно-неорганічних мономерному матеріалу, а саме до способу його одержання

Силікон-гидрогелевое з'єднання для м'яких контактних лінз і м'які контактні лінзи, що виготовляються із застосуванням цього з'єднання

Винахід відноситься до силікон-гідрогелевими композиції для м'яких контактних лінз, а також до м'яких контактних лінз, виготовлених з її застосуванням

Виготовлення модулів сонячних елементів

Винахід відноситься до виготовлення модулів сонячних елементів, а також до відповідних модулів сонячних елементів. Запропоновано застосування а) щонайменше одного полиалкил(мет)-акрилату і b) щонайменше однієї сполуки формули (I), в якій залишки R1 і R2 відповідно незалежно один від одного означають алкіл або циклоалкіл з 1-20 атомами вуглецю, для виготовлення модулів сонячних елементів, насамперед для виготовлення світлових концентраторів модулів сонячних елементів. Заявлений також модуль сонячних елементів і варіант модуля. Технічний результат - температура експлуатації модуля сонячних елементів становить 80°C і вище, повне світлопропускання формувальних мас в діапазоні хвиль від 400 до 500 нм переважно становить щонайменше 90%, повне світлопропускання формувальних мас в діапазоні хвиль від 500 до 1000 нм переважно становить щонайменше 80%. 3 н. і 13 з.п. ф-ли, 4 іл.

Ламінат

Ламінат // 2428315
Винахід відноситься до ламінату, що знаходиться широке застосування в стеклопанелях для різних областей, лінзах і т.п

Акрилові суміші

Винахід відноситься до сумішей низькомолекулярних і високомолекулярних акрилових полімерів

Вулканизируемая термопластичная recreation суміш, спосіб її отримання та її застосування

Винахід відноситься до вулканизируемим термопластичним еластомерним сумішей, до їх отримання та використання для виготовлення виробів за способами литтєвого або екструзійного формування

Полімерне зв'язуюче для спучуються при нагріванні покриттів

Винахід відноситься до співполімерів, призначеним для використання в полімерних зв'язуючих для спучуються при нагріванні покриттів

Частково зшиті еластомірні поліолефінові суміші

Винахід відноситься до иономерной полімерної суміші, зокрема до частково зшитий термопластичним і еластомерним полиолефиновим сумішей, мають низьку твердість
Винахід відноситься до диспергируемому у воді матеріалу, який може бути використаний в якості зволоженою серветки

Просочувальний складу для матеріалу типу штучної шкіри

Винахід відноситься до складу для виготовлення матеріалів типу штучної шкіри, зокрема, для просочення текстильної основи при виробництві галантерейного матеріалу

Фотореактивний поліамідний полімер і спосіб його одержання

Винахід відноситься до фотореактивному полиамидному полімеру і сополимеру, застосовуваних для фотоориентации рідких кристалів у пристроях відображення інформації, таких як LCD, а також до способів одержання полімеру та кополімеру, і до ориентирующему шару, що містить поліамідний полімер або сополімер. Фотореактивний поліамідний полімер містить повторюване ланка формули 1: де m одно від 10 до 1000; n дорівнює від 2 до 6; R1 і позначає фотореактивную функціональну групу, обрану з групи, що включає функціональну групу на основі циннамата формули 1a, функціональну групу на основі кумарину формули 1b і функціональну групу на основі азогруппи формули 1c: де n1 одно цілого числа від 0 до 4; n2 одно цілого числа від 0 до 5. Фотореактивний поліамідний сополімер містить вищевказане ланка формули 1 і повторюване ланка формули 2: де 1 одно від 10 до 1000; n дорівнює від 2 до 6; і R2 означає атом водню або замещенний або незамещенний алкіл, має від 1 до 20 атомів вуглецю. Спосіб отримання полімеру полягає в тому, що проводять реакцію полімеризації з розкриттям циклу полисукцинимида і з'єднання формули R1-O-(CH2)n-NH2. Спосіб отримання сополімеру полягає в тому, що проводять реакцію полимеризЕоединением формули R1-Cl. Винахід дозволяє отримати полімери та сополімери, які мають гарну здатність до орієнтації рідких кристалів і гарними електричними характеристиками. 5 н. і 5 з.п. ф-ли, 4 іл., 1 табл., 5 пр.
Up!