RU2554927C1 - Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution - Google Patents
Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554927C1 RU2554927C1 RU2014131609/07A RU2014131609A RU2554927C1 RU 2554927 C1 RU2554927 C1 RU 2554927C1 RU 2014131609/07 A RU2014131609/07 A RU 2014131609/07A RU 2014131609 A RU2014131609 A RU 2014131609A RU 2554927 C1 RU2554927 C1 RU 2554927C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- hydrogen peroxide
- exchange membrane
- anion
- peroxide solution
- Prior art date
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N cyclopentene-1-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CCCC1 PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- -1 dichromate ions Chemical class 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Использование: анионообменная мембрана марки МА-40, предварительно прошедшая химическую обработку в растворе пероксида водорода, может быть использована в гальваническом производстве в мембранных электролизерах, предназначенных для очистки промывной воды ванн улавливания от хромат-, бихромат- и полихромат-ионов методом мембранного электролиза.Usage: anion-exchange membrane brand MA-40, previously chemically treated in a solution of hydrogen peroxide, can be used in galvanic production in membrane electrolyzers designed to purify the wash water of trapping baths from chromate, dichromate and polychromatic ions by membrane electrolysis.
Изобретение относится к способу химической обработки анионообменной мембраны марки МА-40 в растворе пероксида водорода с целью облегчения миграции (переноса ионов при пропускании электрического тока) через обработанную таким способом мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при использовании обработанной мембраны в мембранных электролизерах, предназначенных для очистки промывной воды ванн улавливания от хромат-, бихромат- и полихромат-ионов методом мембранного электролиза.The invention relates to a method for the chemical treatment of an anion-exchange membrane of the MA-40 brand in a solution of hydrogen peroxide in order to facilitate migration (ion transfer by passing an electric current) through an anion-treated membrane containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions) when the use of the treated membrane in membrane electrolyzers designed to purify the wash water of the capture baths from chromate, dichromate and polychromatic ions by membrane electrolysis .
Предлагаемый способ позволяет модифицировать анионообменную мембрану МА-40 химическим методом таким образом, что миграция через обработанную мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при пропускании электрического тока не сопровождается повышением напряжения на электролизере более 12-16 В при плотности тока на мембране 2-4 А/дм2.The proposed method allows you to modify the anion-exchange membrane MA-40 by the chemical method so that migration through the treated membrane of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions) when passing an electric current is not accompanied by an increase in voltage across the electrolyzer of more than 12-16 V at a current density on the membrane of 2-4 A / DM 2 .
Целью изобретения является разработка способа модификации мембраны МА-40, позволяющего облегчить миграцию через мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов).The aim of the invention is to develop a method for modifying the MA-40 membrane, which facilitates the migration through the membrane of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromatic anions).
В качестве объекта применения изобретения взята анионообменная мембрана марки МА-40.As an object of application of the invention taken anion-exchange membrane brand MA-40.
Сущность изобретения: из уровня техники известны ионообменные мембраны, их свойства и способы обработки промышленных ионообменных мембран с целью увеличения их химической стойкости, селективности, электропроводности, механической прочности и т.д. [1-4].The inventive ion-exchange membranes are known from the prior art, their properties and processing methods of industrial ion-exchange membranes in order to increase their chemical resistance, selectivity, electrical conductivity, mechanical strength, etc. [1-4].
При использовании мембраны МА-40 для очистки промывной воды от соединений шестивалентного хрома методом мембранного электролиза процесс очистки прекращается, поскольку соединения шестивалентного хрома окисляют анионообменную смолу с образованием малорастворимых полимерных соединений, которые обладают низкой электропроводностью и препятствуют миграции соединений шестивалентного хрома через мембрану.When using the MA-40 membrane to purify wash water from hexavalent chromium compounds by membrane electrolysis, the cleaning process stops because hexavalent chromium compounds oxidize the anion exchange resin to form poorly soluble polymer compounds that have low electrical conductivity and prevent the migration of hexavalent chromium compounds through the membrane.
Для решения этой проблемы в [5] предложен способ обработки анионообменной мембраны МА-40 в растворе, содержащем персульфат калия или аммония 50-70 г/л и серную кислоту 50-70 г/л, который является наиболее близким прототипом.To solve this problem, [5] proposed a method for treating the MA-40 anion-exchange membrane in a solution containing potassium or ammonium persulfate 50-70 g / l and sulfuric acid 50-70 g / l, which is the closest prototype.
Предложенный в [5] способ имеет недостаток, поскольку используется сильный окислитель и сильнокислая среда, что может снизить механическую прочность армирующей ткани из органического материала (капрона) и, как следствие, уменьшить срок службы мембраны в целом.The method proposed in [5] has a drawback, since a strong oxidizing agent and a strongly acidic medium are used, which can reduce the mechanical strength of a reinforcing fabric of organic material (kapron) and, as a result, reduce the life of the membrane as a whole.
Недостаток прототипа [5] устраняется при использовании для обработки мембраны МА-40 более слабого окислителя - раствора пероксида водорода.The disadvantage of the prototype [5] is eliminated by using a weaker oxidizing agent — hydrogen peroxide solution — for processing the MA-40 membrane.
Отсутствие добавки сильной минеральной кислоты (серной кислоты) сильно ограничивает окислительные свойства раствора пероксида водорода, что позволяет избежать возможного ухудшения механических свойств армирующей ткани.The absence of the addition of a strong mineral acid (sulfuric acid) severely limits the oxidizing properties of the hydrogen peroxide solution, which avoids the possible deterioration of the mechanical properties of the reinforcing fabric.
Использование более слабого окислителя - раствора пероксида водорода - для обработки мембраны требует большего времени для достижения требуемого результата - изменения химических свойств мембраны, способствующих облегчению миграции через мембрану анионов, содержащих соединения шестивалентного хрома (хромат, бихромат- и полихромат-анионов) при пропускании электрического тока.The use of a weaker oxidizing agent - a hydrogen peroxide solution - for treating the membrane requires more time to achieve the desired result - changing the chemical properties of the membrane, which facilitate the migration of anions containing hexavalent chromium compounds (chromate, dichromate and polychromat anions) through the membrane when passing electric current .
Способ обработки мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода заключается в следующем. Сухую мембрану обрабатывают путем погружения в 1-50% водный раствор пероксида водорода, процесс проводится без нагревания. Корректировка раствора осуществляется добавлением соответствующего количества раствора пероксида водорода. Время обработки от 1 до 14 суток. Конец обработки - цвет мембраны должен быть белым, либо бело-желтым. После обработки мембрана промывается большим количеством холодной водопроводной воды и хранится под слоем воды.The method of processing the MA-40 membrane in a solution of hydrogen peroxide is as follows. A dry membrane is treated by immersion in a 1-50% aqueous solution of hydrogen peroxide, the process is carried out without heating. The solution is adjusted by adding the appropriate amount of hydrogen peroxide solution. Processing time from 1 to 14 days. The end of the treatment - the color of the membrane should be white or white-yellow. After processing, the membrane is washed with a large amount of cold tap water and stored under a layer of water.
Модификация анионообменной мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода приводит к возможности ее длительного использования в мембранных электролизерах, предназначенных для извлечения хромат- и бихромат-ионов из промывной воды ванн улавливания.Modification of the MA-40 anion-exchange membrane in a solution of hydrogen peroxide leads to the possibility of its long-term use in membrane electrolyzers designed to extract chromate and dichromate ions from the wash water of trapping baths.
Ниже приведен пример химической обработки анионообменной мембраны МА-40 в растворе пероксида водорода.The following is an example of the chemical treatment of the MA-40 anion exchange membrane in a hydrogen peroxide solution.
Пример 1Example 1
Сухую анионообменную мембрану МА-40 полностью погружают, например, в 10% или 30% водный раствор пероксида водорода, находящийся при комнатной температуре, и оставляют в этом растворе на 14 и 7 дней соответственно. По истечении этого времени цвет мембраны должен быть белым либо бело-желтым, что указывает на конец химической обработки. После этого мембрана промывается большим количеством холодной водопроводной воды и хранится под слоем воды.The MA-40 dry anion exchange membrane is completely immersed, for example, in a 10% or 30% aqueous hydrogen peroxide solution at room temperature and left in this solution for 14 and 7 days, respectively. After this time, the color of the membrane should be white or white-yellow, which indicates the end of the chemical treatment. After that, the membrane is washed with a large amount of cold tap water and stored under a layer of water.
Источники информацииInformation sources
1. Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз. - М.: Химия, 1989, с. 240.1. Mazanko A.F., Kamaryan G.M., Romashin O.P. Industrial membrane electrolysis. - M .: Chemistry, 1989, p. 240.
2. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. /Кульский Л.А. - 4-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. Думка, 1983, - с. 528.2. Theoretical foundations and water conditioning technology. / Kulsky L.A. - 4th ed., Revised. and add. - Kiev: Science. Dumka, 1983, - p. 528.
3. Краткий справочник по химии. /Под. ред. О.Д. Куриленко. - 4-е изд., испр. и доп. - Киев: Наукова Думка, 1974, - с. 991.3. A quick reference to chemistry. /Under. ed. O.D. Kurylenko. - 4th ed., Rev. and add. - Kiev: Naukova Dumka, 1974, - p. 991.
4. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. - М.: Наука, 1996. - 392 с.4. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V. The transfer of ions in the membranes. - M .: Nauka, 1996 .-- 392 p.
5. Тураев Д.Ю. Способ модификации анионообменной мембраны МА-40. Патент RU 2303835 С2 Россия. Заявлено 26.09.05. Опубликовано 27.07.07 Бюл. №21.5. Turaev D.Yu. Method for modification of anion exchange membrane MA-40. Patent RU 2303835 C2 Russia. Declared 09/26/05. Published on July 27, 2007 Bull. No. 21.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554927C1 true RU2554927C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014131609/07A RU2554927C1 (en) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554927C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193807C2 (en) * | 1996-04-10 | 2002-11-27 | Нэшнл Пауэр ПЛК | Method for manufacturing electrochemical cell components |
| RU2303835C2 (en) * | 2005-09-26 | 2007-07-27 | Тураев Дмитрий Юрьевич | Method for modifying anion-exchange membranes ma-40 |
| TW200820483A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-01 | Univ Yuan Ze | Proton exchange membrane of direct methanol fuel cell and manufacturing method thereof |
| RU2410147C2 (en) * | 2008-10-22 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "Мембранная технология" | Method of modifying anion-exchange membranes |
-
2014
- 2014-07-30 RU RU2014131609/07A patent/RU2554927C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193807C2 (en) * | 1996-04-10 | 2002-11-27 | Нэшнл Пауэр ПЛК | Method for manufacturing electrochemical cell components |
| RU2303835C2 (en) * | 2005-09-26 | 2007-07-27 | Тураев Дмитрий Юрьевич | Method for modifying anion-exchange membranes ma-40 |
| TW200820483A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-01 | Univ Yuan Ze | Proton exchange membrane of direct methanol fuel cell and manufacturing method thereof |
| RU2410147C2 (en) * | 2008-10-22 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "Мембранная технология" | Method of modifying anion-exchange membranes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Martí-Calatayud et al. | Sulfuric acid recovery from acid mine drainage by means of electrodialysis | |
| Reig et al. | Integration of monopolar and bipolar electrodialysis for valorization of seawater reverse osmosis desalination brines: Production of strong acid and base | |
| Galama et al. | Seawater electrodialysis with preferential removal of divalent ions | |
| Benvenuti et al. | Recovery of nickel and water from nickel electroplating wastewater by electrodialysis | |
| Martí-Calatayud et al. | Effect of the equilibria of multivalent metal sulfates on the transport through cation-exchange membranes at different current regimes | |
| Reig et al. | Selectrodialysis and bipolar membrane electrodialysis combination for industrial process brines treatment: Monovalent-divalent ions separation and acid and base production | |
| Reig et al. | Synthesis of a monovalent selective cation exchange membrane to concentrate reverse osmosis brines by electrodialysis | |
| Alvarado et al. | Electrodeionization: principles, strategies and applications | |
| Ghyselbrecht et al. | Desalination feasibility study of an industrial NaCl stream by bipolar membrane electrodialysis | |
| SA517381943B1 (en) | Device and method for the desalination of water by means of thermal deionisation and liquid-phase ion extraction liquid | |
| PH12016500928A1 (en) | Method for producing oxidized water for sterilization use without adding electrolyte | |
| Parsa et al. | Application of electrodialysis process for reduction of electrical conductivity and COD of water contaminated by composting leachate | |
| Tadimeti et al. | Physico-chemical local equilibrium influencing cation transport in electrodialysis of multi-ionic solutions | |
| RU2554927C1 (en) | Method of processing anion-exchange membrane ma-40 in hydrogen peroxide solution | |
| Sadyrbaeva | RECOVERY OF COBALT (II) BY THE HYBRID LIQUID MEMBRANE− ELECTRODIALYSIS− ELECTROLYSIS PROCESS | |
| Elsherif et al. | Potentiometric determination of fixed charge density and permselectivity for silver thiosulphate membrane | |
| MX2016005106A (en) | Method and apparatus for treating liquid containing iron-group metal ions, method and apparatus for electrodeposition of co and fe, and method and apparatus for decontamination of radioactive waste ion exchange resin. | |
| Caprarescu et al. | A 3-cell electrodialysis system for the removal of copper ions from electroplating wastewater | |
| RU2303835C2 (en) | Method for modifying anion-exchange membranes ma-40 | |
| Min et al. | Influence of linear flow velocity and ion concentration on limiting current density during electrodialysis | |
| Marder et al. | Chronopotentiometric study on the effect of boric acid in the nickel transport properties through a cation-exchange membrane | |
| ES2974020T3 (en) | Improved chrome tanning process | |
| Rodrigues et al. | Evaluation of changes on ion-selective membranes in contact with zinc-cyanide complexes | |
| Kamar et al. | Removal of hexavalent chromium ions from the simulated wastewater using electrocoagulation process | |
| Ulu et al. | Batch electrocoagulation reactor for natural organic matter removal from synthetic and real water samples |