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双极膜有机酸、有机碱应用工程

发布时间: 2020-02-24 | 浏览数: 1342
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1、有机酸类是指  酸类(一元酸、多元酸、氨基酸等)配类,巯基化合物(如硫醇类)磺酸类等,传统的有机酸发酵生产下游处理工艺大多采用离子交换法。离子交换法是使有机酸盐溶液通过酸型阳离子交换柱,其中金属离子与阳离子交换树脂上的氢交换,从而转化成有机酸。这种方法所用的离子变换柱体颗庞大,离子交换树需要反复再生,操作复杂,还要消耗大且的酸碱和洗涤用水,并产生大量废液。

若用双极膜电渗析直接从发酵液生产有机酸,借助于双极膜离解的H+将发酵液中的有机酸根转化为有机酸,离解的OH-和发酵液中的阳离子结合形成碱,再回用于发酵。这样及大程度地减少废物排放、环境污染,降低化工原料和能源消耗,具有显著的工业应用价值和环境效益;且过程简单,产品回收率和纯度高,而由此导致的产品质量提高所带来的经济效益更为显著。

双极膜电渗析的应用,对一些有机酸类生产工艺的改进有着重大意义。一些老的工艺可能会变得经济和环保了

2、有机碱主要有胺类(伯胺、仲胺、叔胺、季胺、多胺等)肼类、吡啶类等。

大部分胺类合成工艺中都有无机碱参与反应,如碱化反应、即胺盐与碱反应、游离出胺,这一过程除消耗烧碱外,还造成大量废盐的产生。对于一些水溶性的胺可用双极膜电渗析脱除酸根而实现碱化这一过程,如乙二胺、1.2一二氯乙烷法,要耗用大量碱(30%5.4吨),采用双极膜电渗折法可脱除反应液中的HCL,副产盐酸。

季胺碱如四甲基氢氧化铵:四乙基氢氧化铵,传流的方法是用其氯盐加碱或加氧化银,现在少数采用电解法(阳离子隔膜)但产生氯气,回收有一定难度。现在用双极膜法已收到良好的效果。

双极膜电渗析的应用,对一些有机碱类生产工艺的改进有着重大意义。一些老的工艺可能会变得经济和环保了

   双极膜是一种新型的离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层 (N 型膜) 、界面亲水层 (催化层) 和阴离子交换层 ( P 型膜) 复合而成,是真正意义上的反应膜。在直流电场作用下, 双极膜可将水离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点,将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱, 这种方法称为双极膜电渗析法。双极膜电渗析法不仅用于制备酸和碱,若将其与单极膜巧妙地组合起来,能实现多种功能并可用于多个领域。


双极膜的应用范围

·含盐废水的处理和回收利用

·从食盐(氯化钠)直接生产盐酸和氢氧化钠

·从维生素C钠盐直接生产维生素C

·从酒石酸钠直接生产酒石酸

·从乳酸钠直接生产乳酸

·从葡萄糖酸钠直接生产葡萄糖酸

·从甲磺酸钠直接生产甲磺酸

·从发酵液中直接分离氨基酸

·从醋酸钠废水回

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