電滲析設(shè)備清潔生產(chǎn)有機(jī)酸的研究

      時間:2014-11-23 作者:admin 點擊:410次

      本文主要分為兩個部分,其一,通過實驗設(shè)計采用三種不同價態(tài)的有機(jī)酸根離子作為研究對象,考察各影響因素對有機(jī)酸根離子通過陰離子交換膜傳質(zhì)的影響,初步探討了不同價態(tài)酸根離子通過陰離子膜的離子競爭規(guī)律;其二,基于前面的實驗規(guī)律將二隔室電滲析設(shè)備法應(yīng)用于草酸鈉懸浮液萃取廢液中甲酸的回收,研究不同條件下甲酸根離子和碳酸根離子在透過陰離子膜的競爭性,從而獲得回收甲酸的*佳工藝條件。得出以下結(jié)論: 采用電滲析設(shè)備生產(chǎn)乙酸、草酸、檸檬酸時,膜堆的電壓大小同有機(jī)酸根離子極限當(dāng)量電導(dǎo)相關(guān),極限當(dāng)量電導(dǎo)值越大,電壓越小。產(chǎn)物酸的濃度隨鹽的初始濃度、電流密度的增加而增加。實驗測定出T_(C_2O_4~(2-))~(CH_3COO)=1.826、T_(C_6H_5O_7~(3-))~(CH_3COO~-)=2.481、T_(CH_3COO~-)~OH~-=9.416,說明陰離子膜對酸根離子的選擇滲透性大小排列為:OH~-CH_3COO~-C_2O_4~(2-)C_6H_5O_7~(3-),選擇滲透性越強,離子的遷移量就越大,產(chǎn)物的濃度也就越大。對于BP-A構(gòu)型,電流密度越小,鹽濃度越高時,電流效率越大,能耗越低,且電流效率*大值能達(dá)到75%;乙酸、草酸、檸檬酸的能耗分別是3.8~1 5.7、7.3~21.1、8.1~22.7 kWh kg~(-1)。不同構(gòu)型下電流效率*大為95%,能耗順序為E_(BP-A)E_(BP-A-C)E_(BP-C),且E_(乙酸)E_(草酸)E_(檸檬酸)。*優(yōu)構(gòu)型為BP-C構(gòu)型。 通過二隔室電滲析設(shè)備法驗證了草酸廢液中同時回收甲酸和碳酸是可行性的。結(jié)果顯示出甲酸和碳酸的電流效率分別達(dá)到72%和2 1%,而能耗分別為4.3-16.6 kWh kg~(-1)和20.1-96.3 kWh kg~(-1)。當(dāng)甲酸鈉和碳酸鈉的摩爾比在0.5-2的范圍內(nèi)時,甲酸根離子是通過陰離子膜的主要遷移離子,產(chǎn)物中甲酸能達(dá)到碳酸的12倍,這主要歸咎于陰離子膜對甲酸根離子具有較強的親和力。當(dāng)考慮甲酸根和碳酸根競爭時,容易忽略O(shè)H~-對它們的競爭作用,特別是在高電流密度和長時間運行下,OH~-的強競爭性能夠?qū)е码娏餍实南陆岛湍芎牡脑黾印?/p>

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