[发明专利]高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐用改性阳离子交换膜、改性方法、电渗析装置及脱盐方法在审
申请号: | 202210583110.X | 申请日: | 2022-05-25 |
公开(公告)号: | CN114789000A | 公开(公告)日: | 2022-07-26 |
发明(设计)人: | 王建友;任璐瑶;陈青柏;王悦;董林 | 申请(专利权)人: | 南开大学 |
主分类号: | B01D67/00 | 分类号: | B01D67/00;B01D69/02;B01D61/48;C07C29/76;C07C31/20 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高含盐 乙二醇 溶液 电渗析 脱盐 改性 阳离子 交换 方法 装置 | ||
1.高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐用改性阳离子交换膜的改性方法,其特征在于,先制备出镁铝层状双氢氧化物,将其溶解至水中形成沉积液再通过电沉积方法负载在阳离子交换膜(2)的表面,得到改性阳离子交换膜(5)。
2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述的镁铝层状双氢氧化物采用如下方法制备:在超纯水中加入MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O,然后在氮气保护下缓慢滴加溶解了NaOH和Na2CO3的水溶液,剧烈搅拌1-3小时,将搅拌后的溶液转至反应釜中,在烘箱内陈化8-12小时,将得到的沉淀进行离心、水洗和干燥处理,获得镁铝层状双氢氧化物,其中,MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O、NaOH和Na2CO3的摩尔比为27:9:74.1:3.3。
3.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述的沉积液采用如下方法制备:将制备的镁铝层状双氢氧化物研磨成粉末,称取镁铝层状双氢氧化物粉末和电解质溶解在超纯水中,超声1-4小时,使其分散均匀形成沉积液,所述的沉积液中镁铝层状双氢氧化物的含量为0.05-0.2g/L,所述的电解质的含量为0.1-0.2mol/L;所述的电解质包括但不仅限于氯化钠、硫酸钠或氯化钾中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述的电沉积方法具体为:使用电化学工作站,将电流密度控制在4-6mA/cm2进行沉积,沉积时间为1-4小时。
5.高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐用改性阳离子交换膜,其特征在于,所述的改性阳离子交换膜(5)采用权利要求1-4任一所述的改性方法改性得到。
6.高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐用电渗析装置,其特征在于,所述的电渗析装置包括阳极板(1)、阴极板(4)、膜堆、电源和蠕动泵,所述的膜堆包括两张阴离子交换膜(3)、一张阳离子交换膜(2)和一张权利要求5所述的改性阳离子交换膜(5),所述的膜堆、阳极板(1)和阴极板(4)间隔形成一个淡室、两个浓室、一个阳极室和一个阴极室,权利要求6所述的改性阳离子交换膜(5)置于淡室侧。
7.高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐方法,其特征在于,所述的脱盐方法利用权利要求6所述的电渗析装置,并且在恒压恒流条件下采用循环回流方式进行,具体为:向所述的淡室注入乙二醇和氯化钠的混合溶液,向所述的浓室、所述的阳极室和所述的阴极室注入氯化钠溶液,在电场的作用下,使淡室的阴离子和阳离子进入到浓室,将乙二醇分子最终留在淡室。
8.根据权利要求7所述的脱盐方法,其特征在于,所述的淡室中乙二醇含量为20-60wt%,氯化钠含量为50g/L;所述的浓室中氯化钠含量为35g/L;所述的阳极室和阴极室中氯化钠含量为30g/L。
9.根据权利要求7所述的脱盐方法,其特征在于,所述的淡室、浓室、阳极室和阴极室的进水流速为70-100mL/min;电压为6-8V;所述的淡室体积为100mL、所述的浓室体积为2L、所述的阳极室和阴极室总体积为5L。
10.如权利要求1-4任一所述的改性方法得到的改性阳离子交换膜、权利要求5所述的改性阳离子交换膜、权利要求6所述的电渗析装置和权利要求7-9任一所述的脱盐方法在高含盐乙二醇溶液电渗析脱盐方面的应用。
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