BE471397A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements aux échangeurs d'anions et à leur fabrication 
La présente invention a trait à l'élimination des acides des solutions et à la préparation et à l'emploi de substances   sYnthé-   tiques d'origine organique propres à assurer cette   élimination,-   L'invention concerne plus particulièrement la préparation et l'u-   tilisation   de substances échangeuses d'anions provenant du trai- tement des résines synthétiques polymères. 



   On a utilisé jusqu'ici pour éliminer les acides des solutions aqueuses étendues, des substances organiques qu'on désigne   commu-   nément sous le nom d'échangeurs d'anions. De telles substances peuvent réagir pour absorber toute la molécule d'aciee, ou bien elles peuvent réellement échanger des ions hydroxyles contre les anions de l'acide.

   Dans l'un ou l'autre cas, le résultat final est l'élimination des acides de la solution,, de telle sorte que le terme   @échangeur     d'anions@   tel qu'on l'emploie ici est utilisé dans son sens le plus large et vise à englober des substances agissant soit par absorption d'acide, soit par réel échange   d'ions   
Les échangeurs d'anions doivent 'être substantiellement   in   solubles dans les solutions diluées d'acides ou de bases; ils 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 doivent posséder des propriétés physiques assurant leur durée et leur permettant de résister à l'abrasion et a la désintégra-   tion;   leur pouvoir d'échange doit être élevé;

   ils doivent être chimiquement stables pour supporter au moins plusieurs centai- nes de régénérations   sans   baisse marquée de leur pouvoir. L' un des objets de la présente invention est précisément de permettre d'obtenir une substance d'origine synthétique possé- dant un pouvoir d'échange élevé, une longue durée quand on la soumet à des traitements alternés successifs par une solution acide et par une solution régénérante et susceptible d'assu- rer un service   prolongé.   



   L'invention concerne l'emploi de matières premières   d'ori-   gine organique. 



   L'invention consiste essentiellement partir de matières premières d'origine synthétique sous forme de produits poly- mérisés insolubles   comprenant   deux constituants aromatiques, composés chacun d'un noyau à six branches et d'un noyau a cinq   brancnes.   Comme exemple d'une telle matière, on peut citer la résine coumarone-indène qu'on admet formée   d'une   molécule à longue chaîne constituée par des réactions additives durant la polymérisation du coumarone et de   l'indène.   La proportion du coumarone par rapport à   l'indène   dépend des proportions de ces corps dans le mélange soumis à la réaction etil est donc pos- sible de la contrôler en vue d'obtenir les résultats désirés,. 



    L'invention   repose sur cette constatation   inattendue   que ies polymères de ce type, quand on les aminé par des réactions appro-   priées ,   possèdent à un aegré satisfaisant les caractéristiques sus-exposées. Cette amination peut être réalisée notamment en soumettant successivement le polymère à une nitration et a une réduction, de telle sorte que le produit obtenu après régénéra- tion par une solution alcaline, peut être utilisé comme agent d'élimination des acides d'après les méthodes bien connues* Quand on le met en contact sous forme de lit filtrant avec de l'eau renfermant des   acides ,

     ceux-ci sont éliminés jusqu'à ce que l'eau soit substantiellement   neutre'eau   est ainsi   neutra-   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 lisée jusqu'à ce que le pouvoir éliminateur de la substance ait été dépassée A partir de cet instant,   1'acidité-   apparaît et croit dans l'eau. Le lit échangeur peut alors être lavé à contre-cou- rant et régénéré par une solution alcaline à la façon usuelle jusqu'à ce qu'il ait été ramené à son état   originale   
Quand on parle des substances complexes échangeuses d'ions et en particulier des produits polymérisés, le mécanisme mis en oeuvre dans l'échange est difficile à définir.

   Il doit donc 'être entendu que l'invention doit s'entendre dans le sens général, d'après les résultats obtenus par le traitement des solutions aqueuses et sans s'arrêter à la théorie explicative mise en jeu. 



   Pour l'objet de la présente invention, il est préférable d'utiliser une substance résineuse polymère d'origine   synthéti-   que, comprenant deux constituants dont chacun comprend en com- binaison un noyau à six branches et un noyau à cinq   branches.:.   



  La substance doit être insoluble dans l'eau et ne doit pas fondre   à   moins de   10000.,   bien que cette propriété ne soit pas essen- tielle pour un fonctionnement satisfaisant dans bien des cas, La résine doit renfermer des noyaux benzéniques ou autres noyau aromatiques et ne doit contenir aucun groupe susceptible de réagir avec les bases. Par exemple, la résine ne doit pas ren-   ferme;de   groupe carboxyle libre, ni de groupe d'acide sulfonique, ni de groupe phénol-hydroxyle, 
Les conditions de la nitration peuvent varier suivant la ré- sine particulière considérée. Quand on utilise l'acide nitrique, celui-ci doit être de densité comprise entre 1,25 et 1,6 pour ob- tenir les meilleurs résultats.

   L'agent de nitration peut être un mélange d'acide nitrique avec de   l'eau)   de l'acide sulfurique, de l'oléum, de l'acide acétique, de l'anhydride acétique ou de l'aci- de phosphorique   on   commence par broyer la résine   à. une   dimension convenable} puis on la plonge dans le mélange nitrant à la   tempé-   rature voulue. On la laisse en contact avec celui-ci jusqu'à ce que la réaction soit complète, ce qui exige d'ordinaire une   heure.   ou davantage,. puis on élimine le réactif par lavage et la résine nitrée est soumise à la réduction. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Les conditions de la réduction sont, elles aussi,   suscepti-   bles d'être modifiées suivant la resine utilisée.Ces conditions rie sont toutefois pas rigoureuses et l'on peut appliquer n'importe laquelle des méthodes usuelles de réduction des composes organi- ques nitrés en composés aminés.   Les   réactifs convenables compren- Dent des métaux et des acides, le chlorure d'étain avec l'acide chlorhydrique, le sulfate ferreux basique,   l'hydrosulfite   de so- dium et analogues* La réduction peut encore se   réaliser   par hy- drogénation catalytique. 



   Une fois la réduction terminée , on   elimine   l'agent réduc- teur par lavage de la résine aminée etcelle-ci estrégénérée par un alcali pour se trouver prête à servir dans le   procède   d'échange* Elle peut s'utiliser comme lit filtranta la fagon usuelle, étant remarqué qu'il est préférable d'utiliser à cet effet un appareil a   écoulement   de haut en bas sous pression* La   substance   élimine les acides de l'eau a traiter. Quand l'ef- fluent commence a présenter des traces d'acide, ce dont on peut s'assurer par un essai colorimétrique , le lit peut être lavé a contre-courant et   -La   substance active peut être   regené-   rée   p@r   une solution alcaline, a la façon connue. 



   On peut utiliser pour la régénération   D'importe   lequel des alcalis usuels, y compris les solutions des hydroxydes de métaux   alcalino-terreux ,   de leurs carbonates , ou l'ammoniaque, ou analogues. 



   Comme on l'Et spécifié plus haut,   la     matière   première peut varier dans certaines limites, suivant les cas. Toutefois, on peut préparer un échangeur possédant les caractéristiques dési- rées par un procédé du genre ci-dessous : 
On ajoute 10 grammes de résine   coumarone-indène      convena-   blement broyée,   à 50cm3   d'acide nitrique   concentre,tout   en agi- tant continuellement, On observe une élévation de température de 12 C qu'on peut d'ailleurs combattre pour   réauire   l'oxydation et obtenir l'effet de nitration maximum.

   Quatre heures plus tard on lave la résine aminée pour en éliminer l'acide, et on la réduit par 50 grammes de chlorure d'étain et 80cm3 d'acide   chlorhydri-   

 <Desc/Clms Page number 5> 

Claims (1)

1. que. On chauffe le mélange obtenu pendant deux heures. Le produit aminé est alors lavé pour éliminer le réactif et il est transfor- mé en base par traitement par une solution alcaline suivant la pratique habituelle dans de pareils cas. On trouve que le produit aminé,, traité par un excès diacide chlorhydroqie dilué à 0,167 de la concentration normale peut absorber 0,38 milliéquivalents d'ions hydrogène par gramme et 0,37 milliéquivalents d'ion chlore par gramme.

   Ce produit possède l'avantage d'un pouvoir d'échange satisfaisant, d'un prix de revient peu élevé et d'une longue du- rée, toutes qualités qui sont celles requises pour une substance de ce type* Il doit au Surplus 'être entendu que la description qui précè- de ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sor- tirait pas en remplaçant les détails de réalisation décrits par tous autres équivalents* REVENDICATIONS ET RESUME 1. Procédé pour la préparation d'un échangeur d'anions pour le traitement de l'eau et des solutions aqueuses, consistant à soumettre à un traitement d'amination un mélange insoluble dans l'eau de produits polymérisés comprenant des constituants aroma- tiques noyau à six branches et des constituants aromatiques à noyau cinq branches.

   2. Procédé tel que revendiqué sous 1, caractérisé en ce que le traitement consiste en une nitration suivie d'une réduction.

   3. Procédé tel que revendiqué sous 1 ou 2, caractérisé en ce quon utilise comme mélange Polymérisé une résine de coumarone et d'indène.;,.

   4. A titre de produits industriels nouveaux, échangeur d' anionspréparés à la façon exposée dans les revendications 1 a 3.

   5. Application des substances préparées suivant le procédé revendiqué dans les revendications 1 à 3, à la désacidification cyclique des solutions aqueuses et notamment à l'épuration de l'eau provenant des échangeurs, de cations.