[发明专利]耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法

权利要求书

1.一种耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，采用双极膜电渗析装置和膜蒸馏组件进行制备，所述双极膜电渗析装置包括：分别位于两侧的阴极室和阳极室，以及所述阴极室和阳极室之间的电渗析隔室，所述电渗析隔室由若干组串联排列的膜单元构成，所述膜单元由依次间隔排列的第一双极膜BM1、第一阳离子交换膜CM1、阴离子交换膜AM1、第二阳离子交换膜CM2、第二双极膜BM2组成，相邻膜之间依次构成缓冲液室、酸液室、料液室、碱液室；具体步骤为：首先，将质量分数为5～10％的甲基三乙基铵盐水溶液加入所述料液室，所述酸液室与碱液室中分别架入纯水，所述阴极室、阳极室、缓冲液室中分别通入硫酸溶液；然后给所述双极膜电渗析装置施加直流电场，在电场力作用下进行双极膜电渗析处理；随后，碱室得到低浓度的甲基三乙基氢氧化铵溶液，将其收集送入储液罐C作为膜蒸馏的待浓缩液；最后，将储液罐C中的待浓缩液加热至30～70℃，待温度恒定后，送入膜蒸馏组件的原料侧进行膜蒸馏，经不断浓缩循环至质量分数为15％-20％时完成膜蒸馏过程，得到浓缩后的甲基三乙基氢氧化铵溶液。

2.根据权利要求1所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述甲基三乙基铵盐水溶液由储液罐A中通入所述料液室，所述缓冲室得到氢卤酸，所述氢卤酸回收至储液罐B并用于甲基三乙基铵盐的制备，浓缩后的甲基三乙基氢氧化铵溶液收集至储液罐D。

3.根据权利要求2所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述甲基三乙基铵盐包括但不限于甲基三乙基氯化铵，甲基三乙基溴化铵。

4.根据权利要求1所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述膜蒸馏组件为平板式膜组件或中空纤维式膜组件。

5.根据权利要求4所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述的膜蒸馏组件为疏水性微孔膜、聚偏氟乙烯疏水性膜、聚丙烯疏水性膜、经疏水性改性后的疏水性膜中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述膜蒸馏过程为直接接触式膜蒸馏、真空式膜蒸馏或气隙式膜蒸馏。

7.根据权利要求1所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述双极膜电渗析装置有若干个，且所述若干个双极膜电渗析装置串联或并联。

8.根据权利要求1所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述第一双极膜BM₁、第一阳离子交换膜CM₁、阴离子交换膜AM₁、第二阳离子交换膜CM₂、第二双极膜BM₂皆为均相膜。

9.根据权利要求1至8任一所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，双极膜电渗析处理过程中，所述直流电场电流密度保持为100～600A/m²，双极膜电渗析装置的运行温度为20～35℃，各隔室液体流速控制为100～1000L/h。

10.根据权利要求9所述的耦合双极膜电渗析和膜蒸馏制备甲基三乙基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述硫酸溶液的质量分数为1％～3％。