介绍一种采用高强度离子交换膜的电渗析设备

时间:2019-09-23 作者:admin 点击:373次

一种氯碱工业用电渗析设备的技术方案,包括细节如下:a、采用全氟羧酸树脂、含混合纳米牺牲材料的全氟磺酸树脂,通过熔融共挤出或多层热压复合的工艺制备全氟离子交换树脂基膜;所述混合纳米牺牲材料为纳米牺牲纤维与纳米无机颗粒任意比例的组合,其中纳米牺牲纤维选自纳米对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维、聚己二酸己二胺(尼龙66)纤维之一或组合,直径1-200纳米、长度1-30微米;纳米无机颗粒为纳米碳酸盐粉料,粒径20-100纳米;所述混合纳米牺牲材料与全氟磺酸树脂粉料的质量比1—20:100;b、取步骤a制得的基膜,采用连续真空复合工艺将增强纤维网布置入含混合纳米牺牲材料的全氟磺酸树脂层表面或内部形成增强离子膜;c、将步骤b所得增强离子膜在KOH或NaOH水溶液与有机溶剂的混合溶液中于90°C温度下水解6-12小时进行转型;并分解掉膜中的混合纳米牺牲材料,纳米牺牲纤维分解掉后在膜中形成纳米孔道,纳米无机颗粒分解掉膜中形成纳米孔穴;d、用含质量分数3-10wt%全氟磺酸树脂和5-15wt%纳米无机氧化物的低级醇分散液对转型后的离子膜进行双面喷涂,干燥后形成气体释放涂层;e、喷涂完毕的膜浸在质量分数0.2%-2%氢氧化钠水溶液中,静置老化2-48小时,取出。采用无机酸或离子交换树脂作为催化剂,已使其它一些缩合反应,例如,各种酚与酮转化为双酚类的反应得以实现。在用酸或离子交换树脂生产双酚类化合物的那些缩合反应中,从反应混合物中除去副产物水不是关键的,在未除去反应水的情况下,所要求的双酚的转化率一般可超过90%。牺牲纤维在溶解或化学降解前,可以保证电渗析设备所采用的离子交换膜的强度和初次开车时机械强度,避免损伤。等电槽运行平稳后,牺牲纤维慢慢溶解消失,自然降低膜的电阻,但是膜的强度肯定也相应下降。这是由于牺牲纤维的膜中连续且密集分布,在形成通道之后实际上在膜中形成的是一种连续的孔洞,因而会降低膜的机械强度。如果离子交换膜填充组合物包括离子传导单体和水溶性聚合物的组合,*终的离子交换膜可包括离子传导单体的均聚物和水溶性聚合物的复合物。热聚合引发剂的量可在基于离子传导材料和水溶性载体的总重量的约0.1至约0.5wtppm(重量ppm)的范围内。如果热聚合引发剂的量在上述范围内,可获得具有均勾组成的聚合物(即,离子交换膜)。制备离子交换膜的方法可进一步包括在聚合后的干燥。干燥可在约40至约80°C的温度下进行2至10小时。在这种情况下,在干燥期间,可除去可能包括在离子交换膜填充组合物中的挥发性材料(例如,有机溶剂)。采用这种离子交换膜的电渗析设备,运行稳定,效率可观。

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