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双极膜电渗析的正真用途分别都是些什么呢?

发布时间:2021-11-17      点击次数:70
 
  随着对双极膜工作过程机理的深入研究,从膜结构、膜材料和制备过程上进行了改进,使制得的双极性膜在性能上有较大提高,其中主要是对阴膜和阳膜接触界面的改进,从最初简单的“层压型”或“涂层型”结构到开始出现的“单片型”结构,随后又出现带有中间“催化层”的复杂结构。
  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。
  双极膜电渗析的用途:
  (1)有机酸制备和回收
  根据有机酸的电离和离解度小的特性,可用双极膜电渗析器直接将有机酸盐转化为有机酸。如葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸、氨基酸、酒石酸、醋酸、IDA、维生素C、苯酚等。反应式:RNa+H2O=RH+NaOH,双极膜过程无废水排放,并且副产物NaOH还可以循环用于发酵过程。
  传统法:RNa经过氢型阳离子交换树,得到RH,但树脂再生需耗费大量的酸碱,产生大量的含盐有机废水。
  (2)有机碱制备和回收
  根据有机碱的电离和离解度小的特性,可用双极膜电渗析器直接将有机碱盐转化为有机碱。如各脱硫剂胺液、医药中间体、化工中间体、离子液体等。特点:在导入氢氧根时不增加阳离子,同时分离阴离子。
  (3)无机酸碱的制备把无机盐直接水解制备成无机酸与无机盐,一般为强酸或强碱。如NaCl、Na2SO4、NH4Cl、KF、Li2SO4等。特点:利用双极膜制备酸碱的能耗远小于离子膜法制碱,也无氯气产生。
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