RU2236897C1 - Способ получения биполярной мембраны - Google Patents
Способ получения биполярной мембраны Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236897C1 RU2236897C1 RU2003121552/15A RU2003121552A RU2236897C1 RU 2236897 C1 RU2236897 C1 RU 2236897C1 RU 2003121552/15 A RU2003121552/15 A RU 2003121552/15A RU 2003121552 A RU2003121552 A RU 2003121552A RU 2236897 C1 RU2236897 C1 RU 2236897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- membranes
- manufacture
- bipolar
- anionite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к получению ионитовых мембран. Способ заключается в получении мембраны методом горячего прессования и одновременного армирования монополярных сульфокатионитовой мембраны и мембраны на основе бензилтриметиламмониевого анионита. Между монополярными мембранами по рабочему участку формируют слой из смеси фосфороорганического соединения, содержащего эфирный кислород в алкильных радикалах и азотфосфорсодержащего полиамфолита. Изобретение позволяет улучшить электрохимические свойства мембраны, снизить себестоимость исходных материалов, а также расширить ассортимент биполярных мембран. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к способам получения ионитовых мембран, которые могут быть использованы для корректировки рН, разложения солевых систем на кислоту и щелочь методом электродиализа и т.д.
Известен способ получения биполярной мембраны (пат. WO 9715612, МКИ В 01 D 61/44), в соответствии с которым мономер, например галогеналкилстирол или N-гетероциклическое соединение с алкильной группой, прививают на один слой листового полимера и обрабатывают для получения четвертичных аммониевых групп. Другой мономер хотя бы с одной арильной группой, содержащий сульфокислотные или фосфоновокислые функциональные заместители, прививают на другой слой листового полимера. Однако недостатком этого способа является его экологическая небезопасность и технологическая сложность изготовления мембран.
В пат. US №5849167 (МКИ В 01 D 61/44) заявлен способ получения биполярной мембраны, в соответствии с которым перед совместным прессованием мономерных мембран их подвергали предобработке. Для этого анионитовые мембраны приводили в контакт с соединением поливалентного металла и с водным раствором гидроокиси щелочного металла, а катионитовые мембраны подвергали предобработке раствором, свободным от поливалентного металла и щелочного металла. Недостатком мембран, полученных по этому способу, является невысокие электрохимические свойства в процессе генерации ионов H+ и ОН-.
Наиболее близким является способ получения биполярных мембран совместным прессованием и одновременным армированием капроновой тканью или лавсановой сеткой гетерогенных монополярных катионитовых и анионитовых мембран (Сравнительная оценка поведения биполярных мембран в процессе электродиализа. В сборнике докладов Всесоюзного научно-технического семинара в Доме технической пропаганды “Современные методы очистки воды”, М., май - июнь, 1984, стр.115-120).
Однако применение изготовленных по указанному в прототипе способу биполярных мембран на основе широко известных и доступных сильнокислотных сульфокатионитов и сильноосновных бензилтриметиламмониевых анионитов нецелесообразно ввиду низкой рентабельности процесса, высокой величины падения напряжения на ячейке и, как следствие, высокого расхода электроэнергии.
Что касается биполярных мембран, изготовленных по указанному в прототипе способу на основе среднекислотного фосфоновокислого катионита и сильноосновного бензилтриметиламмониевого анионита, то эффективность их применения для процесса разложения солевых систем на кислоту и щелочь методом электродиализа гораздо выше.
Однако технология получения среднекислотного фосфоновокислого катионита чрезвычайно сложна, вследствие чего получаемый ионит является весьма дорогостоящим продуктом, а потому монополярные мембраны, изготовленные на его основе, имеют очень высокую себестоимость, т.к. содержание его в мембране доходит до 70% от веса мембраны. Соответственно и биполярные мембраны на его основе имеют достаточно высокую себестоимость, что значительно снижает рентабельность процесса разложения солевых систем методом электродиализа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение электрохимических свойств мембран, снижение себестоимости исходных материалов, т.е. повышение рентабельности процесса разложения солевых систем на кислоту и щелочь методом электродиализа, а также расширение ассортимента биполярных мембран.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления биполярной мембраны между сульфокатионитовой мембраной и мембраной на основе сильноосновного бензилтриметиламмониевого анионита по рабочему участку биполярной мембраны формируют слой из смеси фосфорорганического соединения, содержащего эфирный кислород в алкильных радикалах, с азотфосфорсодержащим полиамфолитом.
В качестве фосфорорганического соединения применяют катионообменные экстрагенты класса полифосфазенов или алкилфосфорных кислот.
В предлагаемом способе изготовления биполярных мембран используются дешевые и доступные промышленные монополярные катионитовые и анионитовые мембраны. Это позволяет получить значительно более дешевые биполярные мембраны любого размера и толщины с высокими электрохимическими показателями - низкой величиной падения напряжения на мембране (сравнительно с дорогостоящими биполярными мембранами на основе фосфоновокислого катионита и бензилтриметиламмониевого анионита), что способствует повышению рентабельности процесса разложения солевых систем на кислоту и щелочь методом электродиализа. При этом исключается необходимость в применении значительных количеств дорогостоящего среднекислотного фосфоновокислого катионита. Введение небольшого количества фосфорорганического соединения в межмембранное пространство сообщает биполярным мембранам высокие электрохимические и эксплуатационные характеристики и снижает расход электроэнергии при переработке растворов методом электродиализа.
Пример 1. Между монополярными сульфокатионитовой и бензил-триметиламмониевой анионитовой мембранами формируют слой из смеси полиалкилфосфонитрильной кислоты (ПАФНК) и азотфосфорсодержащего полиамфолита с содержанием фосфора 9% в соотношении 1:2 (расход смеси составляет 40 г/м2).
Затем мембраны подвергают совместному горячему прессованию и одновременному армированию капроновой тканью.
Пример 2. Между монополярными сульфокатионитовой и бензил-триметиламмониевой анионитовой мембранами формируют слой из смеси ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты (Д2ЭГФК) и азотфосфорсодержащего полиамфолита с содержанием фосфора 8% в соотношении 1:2 (расход смеси составляет 40 г/м2). Затем мембраны подвергают совместному горячему прессованию и одновременному армированию капроновой тканью.
Изготовленные биполярные мембраны испытаны в процессе получения гидроксида натрия и серной кислоты из раствора сернокислого натрия, содержащего примерно 40 г/дм3 сульфата натрия. Электродиализ осуществляли при плотности тока 100 А /м2. Для сравнения в этих же условиях испытывали биполярные мембраны по прототипу. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что по своим эксплуатационным характеристикам биполярные мембраны, полученные по предлагаемому способу, значительно превосходят биполярные мембраны на основе сульфокатионита и бензилтриметиламмониевого анионита и идентичны биполярным мембранам на основе фосфоновокислого катионита и бензилтриметиламмониевого анионита.
Свойства биполярных мембран, изготовленных по предлагаемому способу и по прототипу, приведены в таблице.
При этом себестоимость биполярных мембран, полученных по предлагаемому способу, значительно ниже себестоимости мембран по прототипу за счет существенного снижения количества дорогостоящего фосфоновокислого катионита, используемого при их изготовлении, что также положительно сказывается на рентабельности процесса переработки солевых растворов методом электродиализа.
Claims (1)
- Способ получения биполярной мембраны путем совместного горячего прессования и одновременного армирования монополярных сульфокатионитовой мембраны и мембраны на основе бензилтриметиламмониевого анионита, отличающийся тем, что между катионитовой и анионитовой мембранами по рабочему участку биполярной мембраны формируют слой из смеси фосфорорганического соединения, содержащего эфирный кислород в алкильных радикалах, с азотофосфорсодержащим полиамфолитом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121552/15A RU2236897C1 (ru) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | Способ получения биполярной мембраны |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121552/15A RU2236897C1 (ru) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | Способ получения биполярной мембраны |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236897C1 true RU2236897C1 (ru) | 2004-09-27 |
RU2003121552A RU2003121552A (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=33434052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003121552/15A RU2236897C1 (ru) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | Способ получения биполярной мембраны |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236897C1 (ru) |
-
2003
- 2003-07-11 RU RU2003121552/15A patent/RU2236897C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003121552A (ru) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101108194B (zh) | 一种除去右旋糖酐铁络合物水溶液中氯化钠的方法及装置 | |
KR101432045B1 (ko) | 리튬 전이금속 인산염의 연속 제조 중에 리튬-함유 폐수의 정화 방법 | |
FR2328056A1 (fr) | Procede de preparation d'hydroxydes de metal alcalin | |
CN104557621A (zh) | 一种利用双极膜电渗析技术制备甲基磺酸的方法 | |
CN101234961A (zh) | 一种应用双极膜电渗析技术制备乳酸的方法 | |
CN101391761B (zh) | 电渗析法制备净化磷酸 | |
DE1468306B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril durch elektrolytische Hydrodimerisaten von Acrylnitril | |
JP2006346673A (ja) | イオン交換性混合物及びその製造方法 | |
DE60014713T2 (de) | Membranen aus Pfropfpolymeren und Ionenaustauschmenbranen daraus | |
CN110270225B (zh) | 用于高浓度酸或碱生产的多级双极电渗析系统 | |
RU2236897C1 (ru) | Способ получения биполярной мембраны | |
US4148979A (en) | Method of improving characteristics of cation-exchange membrane by swelling in water miscible organic solvent | |
PL172325B1 (pl) | Sposób wytwarzania wodnego roztworu wodorotlenku sodowego PL PL PL | |
US20230391968A1 (en) | Chemically modified anion exchange membrane | |
KR101710195B1 (ko) | 산/염기 발생을 위한 물분해 전기투석 공정용 바이폴라막 | |
CN114759238B (zh) | 一种星型交联碱性聚电解质及其制备方法 | |
CN1155544A (zh) | 抗坏血酸的制造方法 | |
CN105254105A (zh) | 利用海水淡化工厂排放的浓盐水制盐的方法及系统 | |
CN108396327B (zh) | 一种连续法生产四甲基氢氧化铵的设备及方法 | |
KR101417748B1 (ko) | 알칼리 연료전지용 고전도성 음이온교환 고분자 전해질 복합막 및 그의 제조방법 | |
CN105037781A (zh) | 一种新型离子交换膜的制备方法 | |
Zabolotskii et al. | Electrochemical and mass transport characteristics of the strongly basic MA-41 membrane modified by poly-N, N-diallylmorpholinium | |
CN110357796A (zh) | 连续萃取工艺以及萃取剂、萘磺酸和减水剂的制备方法 | |
CN205151982U (zh) | 利用海水淡化工厂排放的浓盐水制盐的系统 | |
JPH0949096A (ja) | 三室法による塩の電解方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170712 |