Способ регенерации матрицы отработанной основной ионообменной смолы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МАТРИЦЫ ОТРАБОТАННОЙ ОСНОВНОЙ ИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ(71) Заявитель Е. И. Дю Пон де Немурс энд Компани(72) Авторы Пиз Ричард Артур Родини Давид Йозеф(73) Патентообладатель Е.И. Дю Пон де Немурс энд Компани(57) 1. Способ регенерации матрицы отработанной основной ионообменной смолы в форме соли хлористого водорода и восстановления регенерирующего раствора, отличающийся тем, что он включает пропускание регенерирующего раствора, содержащего третичный амин в амидном растворителе через матрицу для регенерации отработанной смолы и образования амидного раствора соли третичного амина с хлористым водородом, обработку полученного раствора безводным аммиаком для осаждения хлорида аммония и образования раствора, содержащего третичный амин в амидном растворителе, и отделение регенерирующего раствора от осадка. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве третичного амина используют три-н-бутиламин, а в качестве амидного растворителя используют диметилацетамид. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделенный регенерирующий раствор используют для регенерации дальнейших количеств отработанной основной ионообменной смолы в форме соли хлористого водорода. Изобретение относится к промышленности изготовления полиарамидных волокон, в частности к изготовлению поли-(м-фениленизофталамида), синтезируемого взаимодействием изофталоилхлорида и мфенилендиамина в диметилацетамиде (ДМАЦ), которое сопровождается выделением побочного продукта хлорида водорода, являющегося коррозионно-активным и оказывающего неблагоприятное воздействие на полимер. Хлорид водорода может быть удален контактированием раствора с ионообменной смолой в основной форме, приводящим к образованию несодержащего НС 1 раствора в общем случае годного для вытягивания волокна. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому способу является описанный в авторском свидетельстве СССР ( 494036) способ получения ароматических полиамидов путем низкотемпературной поликонденсацией ароматических диаминов с хлоридгидратами ароматических дикарбоновых кислот в растворе в присутствии акцепторного хлористого водорода в гомогенных смесях органического растворителя с водой при содержании воды в смесях 2,6 - 80 , а в качестве акцепторов хлори 3963 1 стого водорода используют ионообменные смолы, входящие в количестве, по крайней мере, 4 мг-моль на 1 мг-моль исходного хлоридгидрата. Недостатком данного способа является использование в качестве растворителя смесей органического растворителя с водой, что приводит к усложнению процесса получения смолы, вызванного необходимостью дополнительной очистки растворителя от воды при регенерации ионообменной смолы, для получения раствора пригодного для повторного использования, а также недостаточно высокое качество получения смолы. Задача при создании настоящего изобретения является устранение недостатка, а именно упрощение процесса получения смолы и повышения ее качества (чистоты). Поставленная задача решается тем, что в способе регенерации матрицы отработанной основной ионообменной смолы в форме соли хлористого водорода и восстановления регенерирующего раствора, он включает пропускание регенерирующего раствора содержащего третичный амин в амидном растворителе через матрицу для регенерации отработанной смолы и образования амидного раствора соли третичного амина с хлористым водородом, обработку полученного раствора безводным аммиаком для осаждения хлорида аммония и образования раствора, содержащего третичный амин в амидном растворителе, и отделение регенерирующего раствора от осадка, кроме того в качестве третичного амина используют три-н-бутиламин, а в качестве амидного растворителя используют диметилацетамид, кроме того отделеный регенерирующий раствор используют для регенерации дальнейших количеств отработанной основной ионообменной смолы в форме соли хлористого водорода. Настоящее изобретение касается регенерации слабоосновной ионообменной смолы, которая истощается адсорбцией хлорида водорода. В этом процессе пригодны слабоосновные анионообменные смолы, такие какА-21 (, , ), которые несут функциональные группы в виде тритичного амина. Регенерация достигается пропусканием безводного раствора третичного амина, такого как три-нбутиламин в амидном растворителе, обычно ДМАЦ, через колонку с отработанной смолой, которая находится в НС - солевой форме. Когда раствор проходит через колонку, НС снимается с ионообменной смолы,превращая ее обратно в свободную основную форму. НС образует соль с третичным амином и удаляется безводным амидным раствором. Эффлюент, содержащий гидрохлорид третичного амина в амидном растворителе, затем нейтрализуется безводным аммиаком, и образующийся хлорид аммония удаляется фильтрацией. Фильтрат снова готов к использованию для регенерации матрицы смолы. Содержание фильтрата в растворителе при желании может быть уменьшено низкотемпературной вакуумной перегонкой или другими способами. Если смола была предварительно обработана раствором полимера, содержащего НС, то перед обработкой раствором третичного амина желательно пропускать через отработанную смолу безводный ДМАЦ до тех пор, пока эффлюент не станет свободным от оставшегося полимера. Затем раствор третичного амина в амидном растворителе пропускается через отработанную смолу до перевода смолы в свободную основную форму. Промывание продолжается до тех пор, пока эффлюент будет содержать незначительные количества или в нем будет отсутствовать вообще соль третичного амина с хлористым водородом. После этого колонка промывается амидным растворителем, и вновь становится пригодной к адсорбции НС. Способ может быть проиллюстрирован следующим примером. Пример. Сосуд с рубашкой примерно 10,2 см в диаметре и 30 см в высоту с входным отверстием в верхней части и выпускным отверстием на дне, наполняется на высоту 21 см слабоосновной ионообменной смолой А-21,полученной отСо. Эта смола обрабатывается двумя свободными объемами 1,5 водного гидроксида натрия с последующим отмыванием водой и затем двумя свободными объемами 2 НС с последующим промыванием водой до тех пор, пока эффлюент колонки не станет нейтральным. Вышеуказанная процедура обработки повторяется. Следующая за водой промывка колонки осуществляется 5 свободными объемами безводного ДМАЦ для того, чтобы подготовить колонку к безводным неводным условиям. В трехгорлую колбу с рубашкой объемом 3 л вносится примерно 1000 г 13 твердого раствора полимера поли-(м-фениленизофталамида) в ДМАЦ, содержащего около 4 НС 1. Колба с рубашкой, содержащая полимер, и сосуд с рубашкой, содержащий смолу, нагреваются на циркулирующей водяной бане при 70 . Раствор полимера перемешивается и насасывается через входное отверстие содержащего смолу сосуда со скоростью примерно 14 г/мин. Элюент, вытекающий из выпускного отверстия сосуда, содержащего смолу,периодически тестируется на содержание полимера (отбором и тестированием полимера путем осаждения). Как только полимер обнаруживается, эффлюент собирается в отдельную емкость. Полимер собирается до тех пор, пока в эффлюенте обнаруживается очень низкое содержание полимера. Собранный материал представляет собой раствор поли-(м-фениленизофталамида) в ДМАЦ. Безводный ДМАЦ пропускается через смолу до тех пор, пока из эффлюента не исчезнет полимер. Далее,примерно 1800 мл 12 раствора амина (ТВА) в ДМАЦ пропускается через колонку. После того, как весь 3963 1 раствор ТВА пройдет через колонку, колонка промывается 1500 мл ДМАЦ. Эффлюент собирается. Смола теперь находится в свободном от амина состоянии и готова к адсорбции НС. Растворитель удаляется из раствора эффлюента роторным испарением под вакуумом при низкой температуре до тех пор, пока концентрация три-н-бутиламин гидрохлорида не будет определяться как 12 от трин-бутиламина. Этот раствор обрабатывается примерно 14 г безводного газообразного аммиака, и хлорид аммония выпадает в осадок из раствора. Хлорид аммония отделяется от раствора путем фильтрации. Раствор три-н-бутиламин-ДМАЦ теперь готов к использованию для регенерации матрицы смолы. Как видно из приведенных примеров, способ, согласно изобретению, позволяет упростить процесс получения смолы и повысить ее качество (чистоту). Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3