电渗析技术发展方向的思考

简述了电渗析技术的发展，近年来成果和存在问题，并对其发展方向进行了思考。     

双极膜电解提溴吸收完成液制备HBr和NaOH

采用双极膜电渗析(BMED)技术,对以提溴吸收完成液为原料电解制备NaOH和HBr的过程进行了研究。系统考察了电流强度、原料液初始质量浓度以及酸碱浓度等对实验的影响,以及在盐室的NaBr溶液中加酸的实验效果,用来模拟以甲酸钠溶液为吸收液的提溴吸收完成液。结果表明:适当提高膜堆的直流电强度有利于产酸产碱,但是电流效率更低,能耗更高,综合考虑,实验采用的电流强度为2.5～3.0 A。当原料液NaBr的初始质量浓度为40～50 g/L以及酸碱初始浓度为0.1～0.2 mol/L时,电流效率较高,能耗较低。随着酸碱初始浓度增加,电流效率和能耗的变化变小。在NaBr原料液中加酸会抑制碱的产生,相反产酸量则会大大提高。     

双极膜电渗析提取乳酸的影响因素

针对乳酸传统生产工艺废水排放多、产品质量较差的问题,提出两室型双极膜电渗析生产工艺,探索适合工业生产的操作条件。研究结果表明:电流密度对电渗析过程影响最大,提高初始浓度和增加极室盐溶液浓度均能使能耗降低。对1.24 mol/L的乳酸钠溶液,控制电流密度为500 A/m2,流量为80 L/h,极室盐质量浓度为50 g/L时,乳酸收率93%,浓度1.42 mol/L,电流效率72.5%,能耗1.05 kW.h/kg。     

双极性膜电渗析技术在氨基乙酸制备中的应用研究

通过双极性膜电渗析技术,把一乙醇胺脱氢氧化生产氨基乙酸过程中产生的氨基乙酸钠盐转化为氨基乙酸和氢氧化钠.系统研究了制备过程中的电流效率、转化率、能耗、收率及溶液浓度等技术指标.实验结果表明,氨基乙酸钠的转化率达98%,氨基乙酸钠溶液转化的总收率达89%,平均电流效率达72%,平均耗电低于1.0 kW.h/kg氨基乙酸.制得的氨基乙酸产品的纯度≥99.5%.     

双极性膜电渗析法用于糖酸分离的研究

提出了双极性膜电渗析用于生物质水解液糖酸分离的方法，通过实验验证了该方法的可行性。实验考察了操作电压、电流强度、操作时间、处理溶液组分以及平均电流效率等因素对糖酸分离效果的影响。研究结果表明：生物质水解液中的糖酸可以得到分离，盐酸(w=0．01)和醋酸(w=0．01)可以完全回收，还需进一步解决的问题是提高电流效率和操作的经济性。     

Preparation and Performance of Bipolar Membranes with Liquid Ion-Exchange Medium

The current density is rather low in solid bipolar membranes, because the water transfer rate is relatively slow across solid bipolar membranes made of solid ion-exchange materials. This paper describes the use of polymer solutions, such as phosphatic poly(vinyl alcohol) solution, poly(acrylic acid) solution and poly(vinyl alcohol) solutions with dispersed cation/anion-exchange resin particles to prepare bipolar membranes. The 0. 1 mol/L NaOH and the 0.05 mol/L H2SO4 were used to test the performance of the bipolar membranes. For a fixed liquid layer thickness, both the current density and the selectivity increase with the concentration increase of a polyelectrolyte solution. The maximum current density measured in the experiment was 1497A/m^2 with a selectivity of 96.8%.     

用双极性膜电渗析法分离混合氨基酸

为开发新的混合氨基酸分离技术,提出用双极性膜电渗析分离混合氨基酸的方法.在对混合氨基酸溶液中离子成分进行分析的基础上,预测了使用该法的可行性,并通过三室双极性膜电渗析法实验验证了理论计算的结果.对于等电点相差很大的谷氨酸和精氨酸以及等电点相差比较大的谷氨酸和甘氨酸以及精氨酸和甘氨酸两元混合物,可以实现很彻底的分离,得到纯度96%以上的产品,电流密度可以达到5～10 mA·cm-2. 对于等电点相差很小的丝氨酸和脯氨酸,则分离难度较大,电流密度在1 mA·cm-2以下.该法不需使用缓冲溶液,可提高分离过程的效率.     

双极膜电渗析法综合处理发酵液中的有机酸盐

在前期普通电渗析脱盐实验的基础上,探索了双极膜电渗析法综合处理1,3-丙二醇(PDO)发酵液中有机酸盐的可行性,研究了双极膜电渗析过程中部分操作参数,例如电流密度,溶液流速和酸碱室初始浓度对过程指标的影响,并探讨了PDO损失的原因。结果表明:发酵液中的有机酸盐可用双极膜电渗析有效脱除,同时回收到90%以上的酸和碱,电流效率在50%~70%范围内,分离回收每摩尔盐的平均能耗约135W h左右。     

三聚氰胺改性阴膜层增强双极膜水解离性能的研究

分别以三聚氰胺和戊二醛改性壳聚糖,三价铬离子改性羧甲基纤维素钠(CMC)制备了mCMC/Mel-CS双极膜.阴膜层经三聚氰胺改性后,离子交换容量增大、膜的交流阻抗降低.J-E工作曲线的测试结果表明,以该双极膜装配的电解槽工作电压较低.在40mA·cm-2的工作电流密度下,电解槽工作电压低于4.3 V.     

闪速熔炼--清洁高效的炼铜工艺

金隆铜业有限公司，安徽 铜陵 244021     

电渗析处理含聚合物污水研究

首次用电渗析对油田含聚合物污水进行脱盐处理 .研究了电压和流量对离子去除率的影响 :电压升高 ,去除率增大 ;流量增大 ,去除率减小 .研究了电压和流量对能耗的影响 :流量对能耗的影响很小 ,电压越高 ,能耗越大 .用降矿化度后的淡水配制的 1 0 0 0 mg/L聚合物溶液的黏度比用清水配制的高 1 1 .9m Pa· s,抗剪切性能也优于清水配制的聚合物溶液 ,因此完全可以代替清水进行聚合物驱油 .该技术能减少含聚污水外排对环境造成的污染 ,实现含聚污水的闭路循环     

膜分离技术在放射性废水处理中的应用

 涉核技术的快速发展和应用领域的扩展,对放射性废水的处理提出了更高的要求,膜分离技术在放射性废水处理方面表现出良好的应用前景。本文简述了微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、膜蒸馏及液膜等膜过程处理放射性废水的机制,综述了国内外膜法处理放射性废水的应用及研究现状,探讨了膜分离技术应用中存在的问题及发展方向。     

悬升连续过滤污水净化的试验研究

采用悬升式(垂直螺旋输送的机械方式)连续过滤技术进行了污水连续过滤、悬浮物富集分离、清水稳定排出的实验研究,考察了螺旋转速、滤层高度、过滤速度以及操作时间对悬升连续过滤装置的过滤效率、出口水质及连续稳定的影响,确定了适宜的工艺操作条件,为悬升连续过滤装置的进一步开发研究提供了理论依据.     

基于电刺激的多模式康复系统设计和研究

针对脑卒中后肢体功能障碍、褥疮及疼痛,分析了临床上常用的治疗参数,设计了多模式电刺激治疗系统。该系统通过触摸屏与主芯片STM32L152RCT6进行通信,控制升压和极性转换电路产生幅值、频率及脉宽均可连续调节的双极性电刺激脉冲,验证了系统的稳定性和镇痛的效果。通过试验验证了系统能稳定工作,且电脉冲幅值与电阻值的变化无关,且能提高受试者的疼痛阈值。能产生临床使用的电刺激疗法的各类参数,有利于临床实验和相关科研的开展。电刺激技术能够缓解人体疼痛,提高疼痛阈值。     

甲醇废催化剂综合利用的研究

利用阴离子交换树脂膜的选择透性，自制了原电池电解槽，用离子交换树脂膜电渗析法回收甲醇废催化剂中的有用物质。结果表明从１００ｇ废催化剂中，可回收电解铜３０．５９ｇ（纯度达９９％以上）、结晶硫酸锌７７．９４ｇ、重铬酸钾结晶２８．６９ｇ、硫酸亚铁晶体８６．８８ｇ。该法既不消耗电能，又能利用工厂的废旧铁皮作电极。     

PAC对膜产水量和MBR净化效能的影响研究

以MBR处理啤酒废水为例,考察了PAC投加量对膜产水量的影响,在PAC投量为0、0．5、1．0、2．0g/L时,所对应的稳定膜产水量分别为22、28、33和35mL/min,即PAC投量的增加有助于提高膜的稳定产水量,同时发现,随着PAC投量的增加,膜稳定产水量的增加量逐渐减少,因而应该合理地确定PAC的投加量．在PAC投量为1．0g/L的条件下,考察了MBR对COD和TN去除效果的影响,发现在PAC投加初期,反应器对COD和TN的去除率都有明显提高,但运行大约10d以后,PAC的作用不再明显．