Chlorine exchange resins, effects of resin formulation on exchange properties

Authors

  • E. J. Dewar,

    1. Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry University of Toronto, Toronto, Ontario
    Current affiliation:
    1. Dearborn Chemical Company Limited, 8451 Erindale Station Road, Mississauga, Ontario
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  • M. Wayman

    1. Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry University of Toronto, Toronto, Ontario
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Abstract

Chlorine exchange resins prepared from urea, melamine and formaldehyde in various ratios and under various conditions were found to vary widely in physical structure, diffusion coefficients and capacity to absorb chlorine. Resins prepared by relatively intensive heating of the methylol syrup, or by condensation at relatively high pH, about 5, or by condensation at low temperature appeared to undergo some phase separation resulting in an opaque white resin with a macroreticular structure. Such resins had good physical stability. The opaque, porous, macroreticular resins generally had higher effective diffusion coefficients, but lower chlorine absorption capacity, than the relatively uniform translucent resins.

An increase in the water content of the resin from 50 to 65% resulted in an increase in the effective diffusion coefficient (D̄) by a factor of 3, and a small increase in chlorine capacity.

D̄ was a maximum when the pH of the chlorinating solution was about 3, suggesting that HOCl is the diffusing species.

The production of these resins in bead form by suspension polymerization is described.

Abstract

On a trouvé que les résines pour échange de chlore préparers à partir d'urée, mélamine et formol en différentes proportions et sous diverses conditions variaient beaucoup dans la structure physique, les coefficients de diffusion et la capacité d'absorption du chlore. Les résines préparées par chauffage relativement intensif du sirop de methylol et par condensation à un pH assez élevé (environ 5) ou à faible température semblaient subir une séparation de phases avec, comme résultat, la formation d'un produit (résine) blanc et opaque, lequel possédait une structure macroréticulaire; ces résines avaient une bonne stabilité physique. Les résines opaques, poreuses et macro-réticulaires avaient généralement des coefficients de diffusion effective plus élevés, mais une capacité moindre d'absorption du chlore que les résines translucides et relativement uniformes.

L'augmentation de la teneur en eau de la résine de 50 à 65% produisait un accroissement dans le coefficient de diffusion effective (D̄) de 3 fois sa valeur et une faible augmentation de la capacité d'absorption du chlore.

D̄ atteignait un maximum quand le pH de la solution de chloruration était environ 3, ce qui semble indiquer que HOCl est le produit qui diffuse.

On décrit la production des résines précitées sous forme de granules en polymérisant des suspensions.

Ancillary