RU2091141C1 - Method for membrane isolation of hydrogen fluoride - Google Patents

Method for membrane isolation of hydrogen fluoride Download PDF

Info

Publication number
RU2091141C1
RU2091141C1 RU95101297A RU95101297A RU2091141C1 RU 2091141 C1 RU2091141 C1 RU 2091141C1 RU 95101297 A RU95101297 A RU 95101297A RU 95101297 A RU95101297 A RU 95101297A RU 2091141 C1 RU2091141 C1 RU 2091141C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen fluoride
membrane
hydrocarbon radical
separation
membrane isolation
Prior art date
Application number
RU95101297A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95101297A (en
Inventor
Ю.В. Тахистов
А.В. Маркевич
В.С. Леонтьев
И.Г. Трукшин
В.М. Вишняков
С.В. Тимофеев
Л.П. Боброва
Original Assignee
Российский научный центр "Прикладная химия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский научный центр "Прикладная химия" filed Critical Российский научный центр "Прикладная химия"
Priority to RU95101297A priority Critical patent/RU2091141C1/en
Publication of RU95101297A publication Critical patent/RU95101297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2091141C1 publication Critical patent/RU2091141C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: isolation of hydrogen fluoride. SUBSTANCE: method involves feeding of mixture to be separated from one side of semipermeable membrane and withdrawal permeated hydrogen fluoride from its other side. Copolymer of tetrafluoroethylene with vinyl ether having formula
Figure 00000002
, OQ′; M=NHQ, Q′=H,NH4 or hydrocarbon radical; Q= H or hydrocarbon radical, M′=(NH)nQ";Q"=H,NH2,Q″′NH2, alkaline metal; Q″′ is hydrocarbon radical; m=4.55-29.00; q, g′=1-6; l=1-2; k= 3 or 5; p=1-5; n ≥ 1; is used as said membrane material. EFFECT: improved efficiency of the method. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области разделения газовых и жидких смесей, в частности к способам мембранного разделения. The invention relates to the field of separation of gas and liquid mixtures, in particular to methods of membrane separation.

Известен способ разделения газовых смесей (авт.св. СССР N 1217457, кл. B 01 D 53/22, 1986) путем пропускания смеси через полупроницаемую полимерную мембрану из кремний-органического блоксополимера: поликарбонат- или полисульфонполидиметилсилоксановую мембрану, которая дополнительно содержит слой полимера фторсодержащего эфира кремниевой или (мет)акриловой кислоты. A known method of separating gas mixtures (ed. St. USSR N 1217457, class B 01 D 53/22, 1986) by passing the mixture through a semi-permeable polymer membrane of a silicon-organic block copolymer: polycarbonate or polysulfone-polydimethylsiloxane membrane, which additionally contains a polymer layer of fluorine-containing silicic ester or (meth) acrylic acid.

Известный способ разделения с использованием указанной мембраны не пригоден для разделения смесей, содержащих фтористый водород из-за низкой химической стойкости материала мембраны к фтористому водороду. The known separation method using the specified membrane is not suitable for the separation of mixtures containing hydrogen fluoride due to the low chemical resistance of the membrane material to hydrogen fluoride.

В известном способе мембранного разделения смесей по авт.св. СССР N 1754187, кл. B 01 D 61/00, 1992, включающем подачу разделяемой смеси с одной стороны полупроницаемой мембраны и отбор проникших компонентов с другой, в качестве мембранного материала используется поли-(4,4-дифтор-5-5-бис(трифторметил)-3,5-циклопентиленвинилен). Этот способ обеспечивает достаточную селективность при разделении таких газовых смесей как гелий-азот, гелий-метан, водород-азот, водород-метан, водород-окись углерода и др. In the known method of membrane separation of mixtures according to ed. USSR N 1754187, class B 01 D 61/00, 1992, including feeding a separable mixture on one side of a semipermeable membrane and selecting penetrated components on the other, poly (4,4-difluoro-5-5-bis (trifluoromethyl) -3 is used as a membrane material, 5-cyclopentylenevinyl). This method provides sufficient selectivity in the separation of gas mixtures such as helium-nitrogen, helium-methane, hydrogen-nitrogen, hydrogen-methane, hydrogen-carbon monoxide, etc.

Однако проницаемость фтористого водорода через материал мембраны недостаточна для их использования в технологических аппаратах. However, the permeability of hydrogen fluoride through the membrane material is insufficient for their use in technological devices.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ мембранного выделения фтористого водорода (Ж. Химические волокна, 1990, N 1, с.7), заключающийся в подаче разделяемой смеси с одной стороны полупроницаемой мембраны и отбор проникшего фтористого водорода с другой стороны мембраны, выполненной из фторопласта Ф-42 (сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом). Известный способ обеспечивает высокую селективность разделения фтористого водорода с фторидами, например с фреонами (фтористый водород/фреон 14-7,5•103, фтористый водород/фреон 12-4,3•103).The closest in technical essence to the claimed solution is a method of membrane separation of hydrogen fluoride (J. Chemical fibers, 1990, N 1, p.7), which consists in supplying a separable mixture from one side of a semipermeable membrane and selecting the permeated hydrogen fluoride from the other side of the membrane, made of ftoroplast F-42 (copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride). The known method provides high selectivity for the separation of hydrogen fluoride with fluorides, for example with freons (hydrogen fluoride / freon 14-7.5 • 10 3 , hydrogen fluoride / freon 12-4.3 • 10 3 ).

Однако проницаемость фтористого водорода через материал мембраны недостаточна и равна

Figure 00000003

Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи повышения производительности выделения фтористого водорода и увеличения селективности. Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе мембранного выделения фтористого водорода, включающем подачу разделяемой смеси с одной стороны полупроницаемой мембраны из сополимера тетрафторэтилена и отбор проникшего фтористого водорода с другой стороны, в качестве мембранного материала используют сополимер тетрафторэтилена с виниловыми эфирами формулы:
Figure 00000004

M= NHQ, OQ' или углеводородный радикал, Q=H или углеводородный радикал, Q'= H, NH4 щелочной металл, М'=(NH)nQ''; Q''=H,NH2, Q''' NH2; Q''' углеводородный радикал; m 4,55-29; q,q'=1-6; l 1-2; K=3 или 5; p 1-5; n≥1.However, the permeability of hydrogen fluoride through the membrane material is insufficient and equal to
Figure 00000003

The proposed technical solution is aimed at solving the problem of increasing the productivity of the release of hydrogen fluoride and increasing selectivity. The problem is solved due to the fact that in the known method of membrane separation of hydrogen fluoride, which includes supplying a separable mixture on one side of a semipermeable membrane from a tetrafluoroethylene copolymer and selecting penetrated hydrogen fluoride on the other hand, a tetrafluoroethylene vinyl ester copolymer of the formula is used:
Figure 00000004

M = NHQ, OQ ′ or a hydrocarbon radical, Q = H or a hydrocarbon radical, Q ′ = H, NH 4 alkali metal, M ′ = (NH) n Q ″; Q '' = H, NH 2 , Q '''NH2; Q ″ ″ hydrocarbon radical; m 4.55-29; q, q '= 1-6; l 1-2; K is 3 or 5; p 1-5; n≥1.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность выделения фтористого водорода и увеличить селективность разделения за счет выбора мембранного материала, обеспечивающего значительно более высокие коэффициенты проницаемости фтористого водорода по сравнению с известными мембранными материалами. The proposed technical solution allows to increase the productivity of the release of hydrogen fluoride and increase the selectivity of separation due to the choice of membrane material that provides significantly higher permeability coefficients of hydrogen fluoride in comparison with the known membrane materials.

Пример. Определение проницаемости фтористого водорода производилось на образцах плоских мембран рабочим диаметром 50 мм и толщиной 50-60 мкм. Испытание мембран производилось на установке, включающей диффузионную ячейку, состоящую из двух камер (рабочей и измерительной), разделяемых исследуемым материалом, вакуумно-плотного дозатора и хроматографического анализатора с различными детекторами. В рабочую камеру подавались исследуемые соединения, а из измерительной камеры с помощью вакуумно-плотного дозатора периодически производился отбор пермеата и ввод проб в хроматографический анализатор. По результатам хроматографических измерений рассчитывались коэффициенты проницаемости. Коэффициенты селективности фтористого водорода определялись по отношению к фреону-14(тетрафторметану). Example. The determination of hydrogen fluoride permeability was carried out on samples of flat membranes with a working diameter of 50 mm and a thickness of 50-60 microns. The membranes were tested on a setup including a diffusion cell, consisting of two chambers (working and measuring), separated by the material under study, a vacuum-tight metering device and a chromatographic analyzer with various detectors. The studied compounds were fed into the working chamber, and permeate was sampled and samples were introduced into the chromatographic analyzer from the measuring chamber using a vacuum-tight dispenser. Based on the results of chromatographic measurements, permeability coefficients were calculated. The selectivity coefficients of hydrogen fluoride were determined with respect to Freon-14 (tetrafluoromethane).

Результаты испытаний сополимеров различных структурных формул приведены в таблице. The test results of the copolymers of various structural formulas are shown in the table.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение производительности выделения фтористого водорода (30-500 раз) и селективности (5-15 раз) по сравнению с техническим решением, выбранным в качестве прототипа. From the data in the table it is seen that the proposed solution provides an increase in the productivity of the release of hydrogen fluoride (30-500 times) and selectivity (5-15 times) compared with the technical solution selected as a prototype.

Claims (1)

Способ мембранного выделения фтористого водорода, включающего подачу разделяемой смеси с одной стороны полупроницаемой мембраны из сополимера тетрафторэтилена и отбор проникшего фтористого водорода с другой ее стороны, отличающийся тем, что в качестве мембранного материала используют сополимер тетрафторэтилена с виниловыми эфирами формулы
Figure 00000005

или
Figure 00000006

или
Figure 00000007

или
Figure 00000008
где
Figure 00000009

O(CF2)kCOM;
Figure 00000010

Figure 00000011

O(CF2)kCOM';
Figure 00000012

R" CH2-CH2;
Figure 00000013

Figure 00000014

M NHQ, OQ' или углеводородный радикал;
Q H или углеводородный радикал;
Q H, NH4, щелочной металл;
M' (NH)nQ";
Q" H, NH2, Q'''NH2;
Q''' углеводородный радикал;
m 4,55 29,00;
q, q' 1 6;
l 1 2;
k 3 или 5;
p 1 5;
n≥ 1.A method of membrane separation of hydrogen fluoride, comprising supplying a separable mixture from one side of a semipermeable membrane from a tetrafluoroethylene copolymer and selecting penetrated hydrogen fluoride from its other side, characterized in that a tetrafluoroethylene copolymer with vinyl esters of the formula is used as a membrane material
Figure 00000005

or
Figure 00000006

or
Figure 00000007

or
Figure 00000008
Where
Figure 00000009

O (CF 2 ) k COM;
Figure 00000010

Figure 00000011

O (CF 2 ) k COM ';
Figure 00000012

R "CH 2 -CH 2 ;
Figure 00000013

Figure 00000014

M NHQ, OQ 'or a hydrocarbon radical;
QH or a hydrocarbon radical;
QH, NH 4 , alkali metal;
M '(NH) n Q ";
Q " H, NH 2 , Q "" NH 2 ;
Q ″ ″ hydrocarbon radical;
m 4.55 29.00;
q, q '1 6;
l 1 2;
k 3 or 5;
p 1 5;
n≥ 1.
RU95101297A 1995-01-30 1995-01-30 Method for membrane isolation of hydrogen fluoride RU2091141C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101297A RU2091141C1 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Method for membrane isolation of hydrogen fluoride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101297A RU2091141C1 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Method for membrane isolation of hydrogen fluoride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95101297A RU95101297A (en) 1996-10-27
RU2091141C1 true RU2091141C1 (en) 1997-09-27

Family

ID=20164383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95101297A RU2091141C1 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Method for membrane isolation of hydrogen fluoride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2091141C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432053A (en) * 2011-09-30 2012-05-02 北京工业大学 Desilicication dephosphorization process used in process of producing aluminum fluoride by dry method
US9302270B2 (en) 2011-05-25 2016-04-05 Cidra Corporate Services Inc. Mineral separation using functionalized filters and membranes
US9731221B2 (en) 2011-05-25 2017-08-15 Cidra Corporate Services, Inc. Apparatus having polymer surfaces having a siloxane functional group

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Амирханов Д.М., Котенко А.А., Тульский М.М. Выделение фтористого водорода из смеси с газообразными фторидами на волокнах из фторопласта Ф-42. Химические волокна. - 1990, N 1, с.7. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9302270B2 (en) 2011-05-25 2016-04-05 Cidra Corporate Services Inc. Mineral separation using functionalized filters and membranes
US9731221B2 (en) 2011-05-25 2017-08-15 Cidra Corporate Services, Inc. Apparatus having polymer surfaces having a siloxane functional group
US9943860B2 (en) 2011-05-25 2018-04-17 Cidra Corporate Services Inc. Mineral recovery in tailings using functionalized polymers
US9981271B2 (en) 2011-05-25 2018-05-29 Cidra Corporate Services Llc Method and system for releasing mineral from synthetic bubbles and beads
US9981272B2 (en) 2011-05-25 2018-05-29 Cidra Corporate Services, Inc. Techniques for transporting synthetic beads or bubbles in a flotation cell or column
US10357782B2 (en) 2011-05-25 2019-07-23 Cidra Corporate Services Llc Flotation separation using lightweight synthetic beads or bubbles
US11135597B2 (en) 2011-05-25 2021-10-05 Cidra Corporate Services Llc Method and system for releasing mineral from synthetic bubbles and beads
US11731143B2 (en) 2011-05-25 2023-08-22 Cidra Corporate Services Inc. Mineral separation using functionalized membranes
CN102432053A (en) * 2011-09-30 2012-05-02 北京工业大学 Desilicication dephosphorization process used in process of producing aluminum fluoride by dry method

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101297A (en) 1996-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2364862C2 (en) Gas chromatograph
US5457986A (en) Process for evaluating solute retention characteristics of membranes
US4961966A (en) Fluorocarbon coating method
JP2008510998A (en) Membrane volatile component remover for liquid chromatography
JP6774966B2 (en) Thin film composite film for separation of alkenes from alkanes
US3735562A (en) Membrane gas extractor
US3941567A (en) Device for the analysis of microscopic objects by laser pyrolysis and chromatography in the gaseous phase
US9962661B2 (en) Composite membrane
RU2091141C1 (en) Method for membrane isolation of hydrogen fluoride
EP3218922B1 (en) A system for extracting and analyising including a device for extracting volatile species from a liquid
CN110940651A (en) Method for detecting chemical explosive
US3619986A (en) Quantitative gas analysis apparatus
US5766959A (en) Method for determining a component using a liquid film or droplet
US5376551A (en) Apparatus for using fluorescently labeled ligands in studying interaction of a native ligand and its receptor
Fowkes ORIENTATION POTENTIALS OF MONOLAYERS ADSORBED AT THE METAL-OIL INTERFACE1
RU2077373C1 (en) Method of membrane separation of gases and liquids
KR20210055091A (en) Polyolefin microporous membrane, filter, chromatography carrier, and immunochromatographic strip
Miller et al. Liquid rise between filaments in a V-configuration
CN107151346B (en) Polydimethylsiloxane film modified by amino functional group-containing reagent for detecting trinitrotoluene and preparation method thereof
Roberts et al. Strategy for selection of composite membrane materials
US11740220B2 (en) Device and method for continuous analysis of the concentration of dissolved inorganic carbon (DIC) and of the isotopic carbon and oxygen compositions thereof
JP2020010608A5 (en)
RU2107279C1 (en) Method of determination of nuclear membrane porosity
US4033720A (en) Unitary sampling and analysis strip and process
SU1707515A1 (en) Method of determination of liquid vapor concentration in atmosphere