[發(fā)明專利]一種用于色譜分離的凝膠型苯乙烯系陽離子樹脂的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310415375.X
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103433010A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金明;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 凱瑞化工股份有限公司
• 主分類號: B01J20/285
• 分類號: B01J20/285;B01J20/30
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;夏新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)陽離子交換樹脂的方法,特別是一種用于色譜分離的凝膠型苯乙烯系陽離子樹脂的制備方法。

技術(shù)背景

色譜吸附分離過程的基本原理是：固體吸附劑依序經(jīng)歷一個由特定步驟組成的循環(huán)過程，在這些步驟中，固體吸附劑均與一種流體相接觸，通過改變流體相的性質(zhì)和組成，吸附劑在一個步驟（吸附）中將吸附一種被吸附物，而在下一個通常稱為再生或洗脫的步驟中，吸附劑把被吸附物釋放（解吸）出來。這個過程在吸附步驟重新開始時完成了一次循環(huán)。但在流體相為液體時，再生步驟還包括吸附劑洗滌、反洗和淋洗。通常，吸附分離過程是在固定床中進(jìn)行的。

果糖和葡萄糖系分子量相同的兩種異構(gòu)體，果糖為己酮糖，葡萄糖為己醛糖，因此不能用慣見的分離方法進(jìn)行分離。由于Ca²⁺型樹脂能與果糖形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，在吸附柱內(nèi)的吸附劑（Ca²⁺型樹脂）對果糖進(jìn)行吸附，而葡萄糖不會形成此種絡(luò)合物，不被吸附（或吸附力較果糖?。┮虼斯咸且褐泄窃贑a²⁺型樹脂中的吸附力大于葡萄糖，于是，在解吸劑的作用下，果糖通過樹脂時的保留時間長，而葡萄糖則短，葡萄糖先從樹脂中解吸出來，在系統(tǒng)的操作循環(huán)中，果糖就和葡萄糖得以連續(xù)分離。

陶氏化學(xué)專利CN92112346“用多孔凝膠樹脂進(jìn)行糖的色譜分離,將含第一糖組分和選自第二糖、有機(jī)酸、氨基酸、醇和無機(jī)鹽的第二組分的液體混合物，分離成富集第一糖組分的第一可回收產(chǎn)品流和富集第二組分的至少一個第二可回收產(chǎn)品流的色譜分離方法，該方法包括：（ａ）將液體混合物與包括較多的以陽離子交換基為功能的多孔凝膠共聚物小球的多孔凝膠陽離子交換樹脂層接觸，共聚物小球是以至少一種單亞乙烯基單體與一交聯(lián)單體在有效量的惰性稀釋劑存在下進(jìn)行聚合制備的；（ｂ）流脫液體混合物，使第一糖組分以不同于第二組分通過樹脂的速率通過樹脂，由此得到第一可回收的產(chǎn)品流的第二可回收的產(chǎn)品流。

由于以上專利及公知技術(shù)采用的凝膠陽離子交換樹脂機(jī)械強(qiáng)度較低，易破碎，為了促進(jìn)國內(nèi)的生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，找到合適的樹脂，有必要進(jìn)一步的研究。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于色譜分離的凝膠型苯乙烯系陽離子樹脂的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:

1).經(jīng)聚合反應(yīng)生成苯乙烯系聚合白球，烘干后，將致孔劑抽提干凈，烘干待用；

2).磺化反應(yīng)：在硫酸中加入螯合劑和氟硼酸進(jìn)行磺化反應(yīng)，制備得到色譜分離用凝膠型苯乙烯系陽離子樹脂。

步驟2）中所述螯合劑為乙二胺四乙酸EDTA或二乙烯三胺五乙酸DTPA，這些絡(luò)合物的反應(yīng)選擇性高，轉(zhuǎn)成鈣型后，使樹脂中Ca²⁺穩(wěn)定性強(qiáng)，使用壽命延長。

螯合劑的加入量為硫酸(按質(zhì)量濃度100%計)質(zhì)量的0.05-0.5%，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.3%。

步驟2）中氟硼酸的加入量為硫酸(按質(zhì)量濃度100%計)質(zhì)量的5-10%。

上述生產(chǎn)苯乙烯系聚合白球可以按選用業(yè)內(nèi)公知的凝膠型苯乙烯系陽離子交換樹脂生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)工藝配方的升溫方法及反應(yīng)時間，參見何柄林著“離子交換與吸附樹脂”21-23頁；上述磺化過程也可選用本領(lǐng)域常用的標(biāo)準(zhǔn)工藝磺化反應(yīng)條件，參見何柄林著“離子交換與吸附樹脂”37-39頁。

氟硼酸可采用市售產(chǎn)品，如桓臺縣順鑫化工有限公司生產(chǎn)的氟硼酸產(chǎn)品。色譜分離樹脂微量氟硼酸基團(tuán)的鄰二羥基可與果糖形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可增強(qiáng)Ca²⁺與果糖形成絡(luò)合物的穩(wěn)定性有助于提高色譜分離樹脂的效果。

該產(chǎn)品具有以下有益效果：

相對于磺化時未加入螯合劑和氟硼酸的凝膠型苯乙烯系陽離子交換樹脂，本專利制備色譜分離樹脂吸附能力有一定幅度的提高，可提高50%；機(jī)械強(qiáng)度有一定幅度的提高，可提高20%。本專利制備色譜分離樹脂色譜分離樹脂可提高果糖的含量?？山档蜕a(chǎn)成本，替代國外同類產(chǎn)品。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)例僅僅是進(jìn)一步說明本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1:

步驟1.聚合反應(yīng)白球的制備

選用業(yè)內(nèi)共知的001*7凝膠型苯乙烯系陽離子交換樹脂聚合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)工藝配方,經(jīng)聚合反應(yīng)生成聚合白球，烘干后，將致孔劑抽提干凈，烘干待用。

步驟2.磺化反應(yīng)

按公知的001*7凝膠型陽離子交換樹脂的磺化工藝進(jìn)行磺化反應(yīng)，區(qū)別之處在硫酸中加入硫酸質(zhì)量0.15%的EDTA，8%的氟硼酸，所得產(chǎn)品編號為KRB-1。

實(shí)施例2