TW201922681A

TW201922681A - 鹽回收溶液及其使用方法

Info

Publication number: TW201922681A
Application number: TW107134912A
Authority: TW
Inventors: 戴爾約瑟夫布里吉; 薩塔拉普拉克許
Original assignee: 紐西蘭商艾克福特士技術有限公司
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-10-03
Publication date: 2019-06-16
Also published as: EA202090823A1; EP3691996A4; PH12020500517A1; PE20210450A1; CA3075922A1; EP3691996A2; AU2018346086A1; MA52603A; US20230257284A1; SG11202002320XA; CN111225875B; NZ761109A; AU2018346086B2; CO2020004614A2; IL273653A; KR102611749B1; CN116282078A; KR20200086272A; CL2020000891A1; JP2020535953A

Abstract

本發明係關於一鹽回收溶液及一自水溶液分離出鹽類之方法。本說明書還關於一鹽回收溶液及由其回收水而供濃縮鹽或鹽水溶液之用途。適合用於由水溶液回收鹽之鹽回收溶液包括至少一含三級胺之化合物及至少一烯醇化羰基。

Description

鹽回收溶液及其使用方法

本發明係關於一鹽回收溶液及一自水溶液分離出鹽類之方法。本說明書還關於一鹽回收溶液及由其回收水而供濃縮鹽或鹽水溶液之用途。

從一水性溶液萃取出鹽類係一典型之高能量且耗時之過程，需要去除水及鹽結晶。如2016年Tong et al. American Chemical Society 6846 DOI: 10.1021/acs.est.6b01000 Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 6846−6855之報導，零液體排放(ZLD)係一富有野心之廢水管理策略，其可消除任何由工廠或設施邊界離開之液體廢物，使絕大部分之水被回收再利用。然而ZLD之達成通常具有大量使用能量及高成本之特徵。結果使得ZLD長期以來一直被認為係技術上可行但在經濟上不可行，且僅能應用在有限情況中。近年更加認知到水資源短缺及水生環境污染之雙重挑戰，使得全球重燃對ZLD之興趣。法規更加嚴格、廢水處理費用增加及淡水價值漸增促使ZLD成為廢水管理之有益甚至必要之選擇。估計對ZLD全球市場投資已達到每年至少1至2億美元，從北美及歐洲之已開發國家迅速蔓延到如中國及印度等新興經濟體。早期之ZLD系統係築基於單獨之熱製程，其中通常係在鹽水濃縮器然後在鹽水結晶器或蒸發池中使廢水蒸發。ZLD系統中之冷凝蒸餾水(condensed distillate water)被收集再利用，而生成之固體被送至垃圾填埋場或被當作有價值之鹽副產物加以回收。已成功運行40年且仍在建造中之此等系統需要相當多之能源及資金。逆滲透(RO)，一種廣泛應用於海水淡化之以膜為基礎之技術，已被納入ZLD系統以提高能源及成本效益。然而，雖然RO較熱蒸發更節能，其僅適用於有限之鹽度範圍之給水。據此，最近出現可處理更高鹽度給水之其他鹽濃縮技術(例如電透析(ED)、正滲透(FO)及膜蒸餾(MD))作為用超越RO能使廢水更進一步濃縮之替代性ZLD技術。雖然ZLD很有希望能減少水污染並增加供水，但其可行性係取決於與ZLD有關之效益、耗能及資本/運營成本間之平衡。

本發明之一目標在於提供一能解決此等困難之方法或至少提供一有用之替代方案。

在一第一態樣中，本發明提供適合用於從一第一水性溶液回收鹽之一鹽回收溶液，該鹽回收溶液包括：
a) 至少一含三級胺之化合物；及
b) 至少一烯醇化羰基。

在一具體實施例中該鹽回收溶液包括：
a) 至少一含三級胺之化合物；及
b) 至少一式 I之烯醇化羰基，
式 I
其中
c) R₁ 及R₂ 係獨立地選自於一-C₁ -C₇ 烷基或一-C₃ -C₇ 單環基；或
d) R₁ 或R₂ 之一者係選自於一-O-(C₁ -C₇ 烷基)而另一係選自於一-C₁ -C₇ 烷基，或
e) R₁ 及R₂ 與該式I之羰基一起形成一3-15員單環酮或一3-15員單環雜環酮。

在一具體實施例中，該鹽回收溶液包括：
a) 至少一含三級胺之化合物；及
b) 至少一式 I之烯醇化羰基，
式 I
其中
R₁ 及R₂ 與該式I之羰基一起形成一8-15員芳族系統，其可擇地包含一或多選自於S、N或O之雜原子。

在另一具體實施例中該鹽回收溶液包括至少一式 II之烯醇化羰基，
式 II
其中 X係一5-8員芳族單環，其可擇地包含一或多選自於S、N或O之雜原子；
每一R₃ (如存在)係獨立地選自於一鹵素、一羥基、一-NO₂ 、一C₁ -C₇ 烷基或一-O-(C₁ -C₇ 烷基)；
R₄ 係選自於一鹵素、一-O-(C₁ -C₇ 烷基)；一可擇地經以鹵素、羥基、-O-(C₁ -C₇ 烷基)或 C₃ -C₇ 單環基取代之C₁ -C₇ 烷基；或一可擇地經以鹵素、羥基、C₁ -C₇ 烷基或-O-(C₁ -C₇ 烷基)取代之C₃ -C₇ 單環；
m為0、1、2或3個碳，每一碳可擇地經以選自於以下之一或多取代基取代：一鹵素，一羥基，一可擇地經以鹵素或羥基取代之C₁ -C₇ 烷基；一C₁ -C₇ 烷基，一-O-(C₁ -C₇ 烷基)或一C₃ -C₇ 單環基；及
n為0、1、2或3。

在一具體實施例中，X係一6-員芳族單環。

在一具體實施例中 R₄ 係一C₁ -C₇ 烷基，其可擇地經以一鹵素、一羥基、一-O-(C₁ -C₇ 烷基)或一C₃ -C₇ 單環基取代。

在一具體實施例中該式 II之烯醇化羰基係選自於苯乙酮及4-苯基-2-丁酮。

在另一態樣中，本發明提供用於從一第一水性溶液回收一鹽之方法，該方法包含以下步驟：
(a) 將該含鹽之第一水性溶液加入至一鹽回收溶液中；及
(b) 使該鹽在通過該鹽回收溶液時沉澱。

在一具體實施例中該方法係一零液體排放過程。

其中該方法係一無膜(non-membrane)過程。

其中herein the process is a non-membrane process.
d into the salt recovery solution effectively leading to the concentration of 該方法係一非滲透(non-osmotic)過程。

其中該鹽回收溶液係被用在一無膜且非滲透之過程中。

在另一態樣中，本發明提供一用於濃縮一含鹽之第一水性溶液之方法，該方法包括以下步驟：
(a) 將該含鹽之第一水性溶液加入至如上定義之一鹽回收溶液；及
(b) 使來自該含鹽之水性溶液之水進入至該鹽回收溶液中。

在一具體實施例中該沉澱之鹽形成形成不同於該鹽回收溶液之水性層部分。

在一具體實施例中該方法係一無膜過程。

在一具體實施例中該方法係一非滲透過程。

在一具體實施例中該方法係一無膜且非滲透過程。

在一具體實施例中該方法濃縮該第一水性溶液至少20%。在另一具體實施例中該方法濃縮該第一水性溶液至少30%、或至少40%、或至少50%或至少60%、或至少70%或至少80%或至少90%。

在一具體實施例中該方法係一最小排放過程。

在一具體實施例中該方法係一零液體排放過程。

前文摘要概敘廣泛地描述本發明某些具體實施例之特徵及技術優點。將在本發明詳細描述及隨後實施例中描述其他技術優點。

當結合任一所附圖式及實施例加以考慮時，從本發明詳細描述中將可更好地理解認為係本發明特徵所在之新穎特徵。然而，本文提供之圖式及實施例旨在幫助說明本發明或幫助發展對本發明之理解，而非旨在限制本發明之範圍。

以下描述內容闡述了許多例示性配置、參數等。然而應認識到，如此描述內容並非旨在限制本發明範圍而係提供作為例示性具體實施例之描述。
定義

在本文每一舉例中，在本發明之描述內容、具體實施例及實施例中術語「包括(comprising)」、「包含(including)」等應不受限制而被廣泛地理解。因此，除非上下文有明確要求，否則在整個說明書及專利申請範圍中語詞「包括(comprise)」、「包括(comprising)」等應以包含性含義解釋成對比於排他性意義，即「包括但不限於」之意義。

術語「約(about)」或「大約(approximately)」通常表示在給定之數值或範圍之20％內，較佳在10％內，最佳在5％內。或者，術語「約」表示在對數(即一數量級)內，較佳為在給定數值之兩倍之內。

本文使用之術語「添加劑」表示一釋放留在該鹽回收溶液中之水之添加劑。已顯示能釋出該鹽回收溶液所結合之水之適合添加劑非限制例為檸檬酸或檸檬酸溶液。在整個說明書中，「再生劑」一詞也可與工作「添加劑」互換使用。此係因為該添加劑會再生該鹽回收溶液。

本文使用之術語「最小排放」意指剩餘最少廢水或排放物之鹽水或鹽水處理過程。

整篇說明書使用之術語「鹽水」或「鹽水溶液」意指一水性溶液，其具有在水中之鹽濃度。水中之鹽可包括氯化鈉，但可設想到其他鹽溶液，包括硫酸銨等。該水性溶液中之鹽濃度範圍可由約3.5％(典型海水濃度)至更高濃度，諸如25％，其包括用於鹽漬食品之鹽水溶液。來自紡織加工、半導體工業或石油及天然氣工業之其他鹽水廢水溶液也適用於本文定義目前之鹽回收溶液及過程。

於整篇說明書中使用之術語「零液體排放」意指廢水處理過程中沒有留下廢水或排放物。

本文使用之術語「C₁ -C₇ 烷基」係指完全飽和支鏈或非支鏈烴部分(moiety)，其可能為1至7個碳特定範圍之直鏈或支鏈。較佳該烷基包括1至7個碳原子，或1至4個碳原子。C₁ -C₇ 烷基代表性實例包括但不限於：甲基，乙基，n -丙基，異 -丙基，n -丁基，sec -丁基，異 -丁基，tert -丁基，n -戊基，異戊基，新戊基，n -己基，3-甲基己基，2,2- 二甲基戊基，2,3-二甲基戊基，n -庚等。例如，該表達語C₁ -C₄ -烷基包括但不限於：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、tert-丁基及異丁基。在一具體實施例中該C₁ -C₇ 烷基基團可經一或多以下基團取代：-鹵素、-OH、-CN、-NO₂ 、- CΞCH、-SH、-C₁ -C₇ 烷基、-(C₁ -C₇ 烷基)-OH、-NH₂ 、-NH(C₁ -C₇ 烷基)、-N(C₁ -C₇ 烷基)₂ 、-O(C₁ -C₇ 烷基)、-C(O)-O(-C₁ -C₇ 烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或 -C(O)-(C₁ -C₇ 烷基)。

本文使用之術語「C₃ -C₇ 單環」係一3-、4-、5-、6-或7-員飽和或未飽和單環。代表性C₃ -C₇ 單環基團包括但不限於：環丙基，環丁基，環戊基，環己基，苯基，及環庚基。在一具體實施例中，該C₃ -C₇ 單環烷基基團可經一或多以下基團取代：-鹵素，-OH，-CN，-NO₂ ，-CΞCH，-SH，-C₁ -C₇ 烷基，-(C₁ -C₇ 烷基)-OH，-NH₂ ，-NH(C₁ -C₇ 烷基)，-N(C₁ -C₇ 烷基)₂ ，-O(C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)-O(-C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)OH， -C(O)-H，或 -C(O)-( C₁ -C₇ 烷基)。

術語「3-至15-員單環酮」係指3-至15-員非芳族單環系統，其含有一酮官能基。3-至15-員單環酮之代表性實例包括但不限於：環丙酮，環丁酮，環戊酮，環己酮，環庚酮，環辛酮，環壬酮，環癸酮，環十一酮(cycloundecanone)，環十二酮(cyclododecanone)，環十三酮(cyclotridecanone)，環十四酮(cyclotetradecanone)及環十五酮(cyclopentadecanone)。

在一具體實施例中，該3-至15-員單環酮可經一或多以下基團取代：-鹵素，-OH，-CN，-NO₂ ，-CΞCH，-SH，-C₁ -C₇ 烷基，-(C₁ -C₇ 烷基)-OH，-NH₂ ，-NH(C₁ -C7烷基)，-N(C₁ -C₇ 烷基)₂ ，-O(C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)-O(-C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)OH，-C(O)-H，或 -C(O)-(C₁ -C₇ 烷基)。

術語式I之「可擇地包含一或多選自於S、N或O雜原子之8-15員芳族系統」包含萘酮(naphthaleneone)、茀酮(fluorenone)、喹啉酮(quinolinone)及茚酮(indanone)環系統，其可擇地經以鹵素、羥基、硝基、-SH、-C₁ -C₇ 烷基及-O(C₁ -C₇ 烷基)取代。此等式I之化合物代表性實例包括但不限於：萘酮，2,2,4-三氯-1(2h)-萘酮，4-甲基-1h-萘2-酮，9-茀酮，9-茀酮肟，2-硝基-9-茀酮，3-硝基-9-茀酮，4-硝基-9-茀酮，2,6-二硝基-9-茀酮，2,7-二硝基-9-茀酮，2,3,7-三硝基-9-茀酮，2-氟-9-茀酮，1-溴-9-茀酮，2-溴-9-茀酮，2,7-二氯-9-茀酮，2,7-二溴-9-茀酮，2-羥基-9-茀酮，4-羥基-9-茀酮，1-甲基茀-9-酮，4-甲基茀-9-酮 11-苯并(a)茀酮，苯并(b)茀酮，1h-苯并(a) 茀-1-酮，3,4-二氫-2(1h)-喹啉酮，7-羥基-3,4-二氫-2(1h)-喹啉酮，6-羥基-3,4-二氫-2(1h)-喹啉酮，3-丁基-4-羥基-1-甲基-2(1h)-喹啉酮，8-溴-2,3-二氫-4(1h)-喹啉酮，6-氟-4,4-二甲基-3,4-二氫-2(1h)-喹啉酮，8-氟-4,4-二甲基-3,4-二氫-2(1h)-喹啉酮，2,6-二甲基-4(1h)-喹啉酮及3-丁基-4-羥基-1-甲基-2(1h)-喹啉酮1-茚酮，5,6-二甲氧基-1-茚酮，6-溴-1-茚酮，6-甲氧基-1-茚酮，2-溴-1-茚酮，4-溴-1-茚酮，5-溴-1-茚酮，5-氯-1-茚酮，6-氯-1-茚酮，4,7-二甲基-1-茚酮，2-甲基-1-茚酮，4-甲基-1-茚酮，5-氟-1-茚酮，6-氟-1-茚酮，6-(三氟甲基)-1-茚酮，4-甲氧基-1-茚酮， 3,5-二甲氧基-1-茚酮，4,7-二甲氧基-1-茚酮，5-羥基-1-茚酮，4-羥基-1-茚酮，7-羥基-1-茚酮，2-茚酮肟，及2,2-二(甲基硫)-1-茚酮。

術語「可擇地含有雜原子之5-8員芳族單環」包括但不限於：5-員環，諸如吡咯基、呋喃基、苯硫基；6-員環，諸如苯基，吡啶基、吡喃基、噻喃基(thiopyranyl) ；及7-員環，諸如氮呯基(azepinyl)、噁呯基(oxepinyl)、噻呯基(thiepinyl)。

術語「3-至15-員單環雜環酮」係指：(i)一3-或4-員非芳族單環環烷基，其中該環碳原子中之1 經以N、O或S原子替換；或(ii)一 5-至15-員非芳族單環環烷基，其中該環碳原子中之1-4獨立地經以N、O或S原子替換。有一N、O或S原子之3-至15-員單環雜環酮之代表性實例包括但不限於：氧環乙-2-酮(oxiran-2-one)，硫環丙-2-酮(thiiran-2-one)，氧環丁-2-酮(oxetan-2-one)，氧環丁-3-酮，四氫氮唉-3-酮(azetidin-3-one)，硫環丁-2-酮(thietan-2-one)，硫環丁-3-酮，二氫呋喃-2(3H )-酮，二氫呋喃-3(2H)-酮，吡咯啶-3-酮，二氫噻吩-3(2H)-酮，二氫噻吩-2(3H)-酮，四氫-2H-哌喃-2-酮，二氫-2H-哌喃-3(4H)-酮，二氫-2H-哌喃-4(3H)-酮，哌啶-3-酮，哌啶-4-酮，四氫-2H-硫哌喃-2-酮，二氫-2H-硫哌喃-3(4H)-酮，二氫-2H-硫哌喃-4(3H)-酮，氧雜環庚-2-酮(oxepan-2-one)，氧雜環庚-3-酮，氧雜環庚-4-酮，硫雜環庚-2-酮(thiepan-2-one)，硫雜環庚-3-酮，硫雜環庚-4-酮，氮雜環庚-3-酮(azepan-3-one)，氮雜環庚-4-酮，氧雜環辛-2-酮(oxocan-2-one)，氧雜環辛-3-酮，氧雜環辛-4-酮，氧雜環辛-5-酮，硫雜環辛-2-酮(thiocan-2-one)，硫雜環辛-3-酮，硫雜環辛-4-酮，硫雜環辛-5-酮，氮雜環辛-2-酮(azocan-2-one)，氮雜環辛-3-酮，氮雜環辛-4-酮，氮雜環辛-5-酮，氮雜環壬-3-酮(azonan-3-one)，氮雜環壬-4-酮，氮雜環壬-5-酮，氧雜環壬-2-酮(oxonan-2-one)，氧雜環壬-3-酮，氧雜環壬-4-酮，氧雜環壬-5-酮，硫雜環壬-2-酮(thionan-2-one)，硫雜環壬-3-酮，硫雜環壬-4-酮，硫雜環壬-5-酮，氧環十一-2-酮，氧環十一-3-酮，氧環十一-4-酮，氧環十一-5-酮，氧環十一-6-酮，氮雜環十一-3-酮，氮雜環十一-4-酮，氮雜環十一-5-酮，氮雜環十一-6-酮，硫雜環十一-2-酮，硫雜環十一-3-酮，硫雜環十一-4-酮，硫雜環十一-5-酮，硫雜環十一-6-酮，氧環十二-2-酮，氧環十二-3-酮，氧環十二-4-酮，氧環十二-5-酮，氧環十二-6-酮，氧環十二-7-酮，氮雜環十二-3-酮，氮雜環十二-4-酮，氮雜環十二-5-酮，氮雜環十二-6-酮，氮雜環十二-7-酮，硫雜環十二-2-酮，硫雜環十二-3-酮，硫雜環十二-4-酮，硫雜環十二-5-酮，硫雜環十二-6-酮，硫雜環十二-7-酮，氧環十三-2-酮，氧環十三-3-酮，氧環十三-4-酮，氧環十三-5-酮，氧環十三-6-酮，氧環十三-7-酮，氮雜環十三-3-酮，氮雜環十三-4-酮，氮雜環十三-5-酮，氮雜環十三-6-酮，氮雜環十三-7-酮，硫雜環十三-2-酮，硫雜環十三-3-酮¸ 硫雜環十三-4-酮，硫雜環十三-5-酮¸ 硫雜環十三-6-酮，硫雜環十三-7-酮，氧環十四-2-酮，氧環十四-3-酮，氧環十四-4-酮，氧環十四-5-酮，氧環十四-6-酮，氧環十四-7-酮，氧環十四-8-酮，氮雜環十四-3-酮，氮雜環十四-4-酮，氮雜環十四-5-酮，氮雜環十四-6-酮，氮雜環十四-7-酮，氮雜環十四-8-酮，硫雜環十四-2-酮，硫雜環十四-3-酮，硫雜環十四-4-酮，硫雜環十四-5-酮，硫雜環十四-6-酮，硫雜環十四-7-酮，硫雜環十四-8-酮，氧環十五-2-酮，氧環十五-3-酮，氧環十五-4-酮，氧環十五-5-酮，氧環十五-6-酮，氧環十五-7-酮，氧環十五-8-酮，氮雜環十五-3-酮，氮雜環十五-4-酮，氮雜環十五-5-酮，氮雜環十五-6-酮，氮雜環十五-7-酮，氮雜環十五-8-酮，硫雜環十五-2-酮，硫雜環十五-3-酮，硫雜環十五-4-酮，硫雜環十五-5-酮，硫雜環十五-6-酮，硫雜環十五-7-酮，硫雜環十五-8-酮。在一具體實施例中，該3-至15-員單環雜環酮基團可經一或多以下基團取代：-鹵素，-OH，-CN，-NO₂ ，- CΞCH，-SH，-C₁ -C₆ 低級烷基，-(C₁ -C₇ 烷基)-OH，-NH₂ ，-NH(C₁ -C₇ 烷基)，-N(C₁ -C₇ 烷基)₂ ，-O(C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)-O(-C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)OH，-C(O)-H，或-C(O)-(C₁ -C₇ 烷基)。為避免疑義，該3-5員單環雜環酮不包括任何醯胺基團，其中該酮烯醇化羰基基團與環狀結構中之N原子相鄰。

本文使用之術語「鹵素」係指 -F、-Cl、-Br或-I。

術語「一烯醇化羰基」意指一化合物，其具有一或多羰基官能基團且其中該羰基官能基團之至少一者具有α氫(Hα)，其可藉由鹼除去以形成烯醇化物，然後成為如以下反應架構所示之烯醇。

應理解本說明書中使用之術語烯醇化羰基不包括僅具有醛官能基團之化合物、僅具有羧酸官能基團之化合物、僅具有醯胺官能基團之化合物、僅具有醯基鹵化物官能基團或乙醯丙酮之化合物。本發明之烯醇羰基包括在說明書中舉例說明者但不限於此，還包括以下烯醇化羰基：1-萘乙酮，2-萘乙酮，4-甲基-1-萘乙酮，1'-羥基-2'-萘乙酮，2'-羥基-1'-萘乙酮，2-甲氧基-1-萘乙酮，4-氟-1-萘乙酮；2-乙醯菲(2-acetylphenanthrene)，3-乙醯菲，4-乙醯菲，9-乙醯菲，6-溴-9-乙醯菲，9-氟-10-乙醯菲，9-茀酮，9-茀酮肟，2-硝基-9-茀酮，3-硝基-9-茀酮，4-硝基-9-茀酮，2,6-二硝基-9-茀酮，2,7-二硝基-9-茀酮，2,3,7-三硝基-9-茀酮，2-氟-9-茀酮，1-溴-9-茀酮，2-溴-9-茀酮，2,7-二氯-9-茀酮，2,7-二溴-9-茀酮，2-羥基-9-茀酮，4-羥基-9-茀酮；1-甲基茀-9-酮；4-甲基茀-9-酮； 3,4-二氫-2(1H)-喹啉酮，7-羥基-3,4-二氫-2(1H)-喹啉酮，6-羥基-3,4-二氫-2(1H)-喹啉酮，8-溴-2,3-二氫-4(1H)-喹啉酮，3-丁基-4-羥基-1-甲基-2(1H)-喹啉酮，6-氟-4,4-二甲基-3,4-二氫-2(1H)-喹啉酮，8-氟-4,4-二甲基-3,4-二氫-2(1H)-喹啉酮，2,6-二甲基-4(1H)-喹啉酮，3-丁基-4-羥基-1-甲基-2(1H)-喹啉酮，1-茚酮,5,6-二甲氧基-1-茚酮，6-溴-1-茚酮，6-甲氧基-1-茚酮，2-溴-1-茚酮，4-溴-1-茚酮，5-溴-1-茚酮，5-氯-1-茚酮，6-氯-1-茚酮，4,7-二甲基-1-茚酮，2-甲基-1-茚酮，4-甲基-1-茚酮，5-氟-1-茚酮，6-氟-1-茚酮，6-(三氟甲基)-1-茚酮，4-甲氧基-1-茚酮， 3,5-二甲氧基-1-茚酮，4,7-二甲氧基-1-茚酮，5-羥基-1-茚酮，4-羥基-1-茚酮，7-羥基-1-茚酮，2-茚酮肟，2,2-二(甲基硫)-1-茚酮，(2,4-二甲氧基苯基)丙酮，3,5-二甲氧基苯乙酮，4-(4-甲氧基苯基)-2-丁酮，3-甲氧基苯基丙酮，4- 甲氧基苯乙酮，4-甲氧基-2-苯基苯乙酮，2,5-二甲基苯基丙酮，3,4,5-三甲氧基苯基丙酮，4-羥基-3-苯基丁-2-酮，3-羥基-4-苯基丁-2-酮，3-羥基-3-苯基丁-2-酮，4-羥基-4-苯基丁-2-酮，1-羥基-3-苯基丁-2-酮，3-羥基-1-苯基丁-2-酮， 3-羥基-1,3-二苯基丁-2-酮，4- 羥基苯基丙酮，3,4-二羥基苯基丙酮，4-硝苯基丙酮，苯乙酮，4- 甲基苯乙酮，苄丙酮，3-甲基苯基丙酮，4-甲基苯基丙酮，4-乙基苯基丙酮，1-苯基丁-2-酮，3-苯基丁-2-酮，4-苯基丁-2-酮，1-溴-4-苯基丁-2-酮，3-甲基-1-苯基丁-2-酮，3-甲基-4-苯基丁-2-酮，乙基苯基酮，丁基苯基酮，環丙基苯基酮，環戊基苯基酮，環丁基苯基酮，環己基苯基酮，2-苯基環戊酮，3-苯基環戊酮，2-苯基環己酮，3-苯基環己酮，2-苯基環庚酮，3-苯基環庚酮，4- 氯苯基丙酮，4-氯-2-苯基苯乙酮，2,6-二氯苯基丙酮，3-氯苯基丙酮，2,6-二氟苯基丙酮，1-溴-1-苯基丁-2-酮，3-溴-4-苯基丁-2-酮，1-溴-4-苯基丁-2-酮，3-氯-4-苯基丁-2-酮，2-乙醯噻吩，環丙基-2-噻吩酮，2-乙醯呋喃，2-呋喃甲基酮，1- 乙醯吡咯，2- 乙醯吡咯，4-甲基-2-苯基苯乙酮，1,3-二苯基丙酮，4,4-二苯基丁-2-酮，苯并苯基酮，4-萘苯基酮，2-苯甲醯基吡啶，3- 苯甲醯基吡啶，4- 苯甲醯基吡啶，2-(4-氯苯甲醯基) 吡啶，2-苯甲醯基噻吩，2-苯甲醯基吡咯，二(3-硫苯基) 甲酮，3-苯基-1-(2-噻吩)-2-丙烯-1-酮，及胡椒基丙酮(piperonyl acetone)。

術語「含三級胺之化合物」較佳意指具有至少一個三級胺基團之化合物，但應該理解該化合物可具有一個以上之三級胺基團或還可以進一步為含有三級胺化合物之混合物。較佳地該含三級胺之化合物係一鹼，諸如路易斯鹼。若該鹼係一路易斯鹼，設想可用烯醇化羰基形成路易斯加合物。在一具體實施例中較佳為在一標準壓力氣氛下含三級胺之化合物於20℃或高於20℃之水不混溶。該溶液可包括多於一之含三級胺化合物之組合。該含三級胺之化合物可為脂族、共軛、不對稱或環狀或其組合。

適合之含三級胺之化合物之實例包含以下：。

在一具體實施例中該含三級胺之化合物係選自於1-乙基吡咯啶、2-甲基吡啶、N-甲基哌啶及4-乙基嗎福林。

在一具體實施例中該含三級胺之化合物係選自於一 -N(C₁ -C₇ 烷基)₃ 。在另一具體實施例中該含三級胺之化合物係選自於一 -N(C₁ -C₄ 烷基)₃ 。在又另一具體實施例中該含三級胺之化合物為-N(C₂ 烷基)₃ (三乙胺)。

應理解以上列出之含三級胺化合物足夠簡單而可於工業規模生產。

本發明涉及一鹽回收溶液，其適合用於從一第一水性溶液回收鹽，該鹽回收溶液包括：
a) 至少一含三級胺之化合物；及
b) 至少一烯醇化羰基。

在一具體實施例中該鹽回收溶液包括：
a) 至少一含三級胺之化合物；及
b) 至少一式 I之烯醇化羰基，
式 I
其中
c) R₁ 及 R₂ 係獨立地選自於一-C₁ -C₇ 烷基或一-C₃ -C₇ 單環；或
d) R₁ 或R₂ 之一係選自於一-O-(C₁ -C₇ 烷基)而另一係選自於一-C₁ -C₇ 烷基，或
e) R₁ 及 R₂ 與式I之羰基一起形成一3-15員單環酮或一3-15員單環雜環酮。

在另一具體實施例中該鹽回收溶液包括至少一式 II之烯醇化羰基，
式 II
其中 X係一5-8員芳族單環，其可擇地包含一或多選自於S、N或O之雜原子；
每一R₃ (若存在)係獨立地選自於一鹵素、一羥基、一-NO₂ 、一C₁ -C₇ 烷基或一-O-(C₁ -C₇ 烷基)；
R₄ 係選自於一鹵素、一 -O-(C₁ -C₇ 烷基)；一C₁ -C₇ 烷基，其可擇地經以一鹵素、一羥基、一-O-(C₁ -C₇ 烷基) 或一C₃ -C₇ 單環取代；或一C₃ -C₇ 單環，其可擇地經以一鹵素、一羥基、一C₁ -C₇ 烷基或一-O-(C₁ -C₇ 烷基)取代；
m為0、1、2或3個碳，每一碳可擇地經以選自於以下之一或多取代基取代：一鹵素，一羥基，一可擇地經以鹵素或羥基取代之C₁ -C₇ 烷基；一C₁ -C₇ 烷基，一-O-(C₁ -C₇ 烷基)或一C₃ -C₇ 單環；及
n為0、1、2或3。

在另一態樣中，本發明提供一種從第一水性溶液中回收鹽之方法，該方法包括以下步驟：
(a) 將該含鹽之第一水性溶液加入至一鹽回收溶液；及
(b) 使該鹽在通過該鹽回收溶液時沉澱。

其中該方法係一無膜過程。

其中該方法係一非滲透過程。

其中該鹽回收溶液之使用方法係在一無膜及非滲透過程中。

在一具體實施例中該方法係一最小化液體排放過程。

在一具體實施例中該方法係一零液體排放過程。

在另一具體實施例中，該方法包括一進一步之步驟，其向該鹽回收溶液中加入添加劑以進一步釋放留在該鹽回收溶液中之水。在一具體實施例中該添加劑為檸檬酸。在一具體實施例中該檸檬酸係一檸檬酸濃縮溶液，其在每公升水中包含約200-450 gms檸檬酸。在另一具體實施例中，該檸檬酸為無水檸檬酸，其被直接加入到該鹽回收溶液中。

在另一具體實施例中回收該鹽回收溶液。在另一具體實施例中，該鹽回收溶液系被回收用於進一步之分離過程。在另一具體實施例中該方法係一連續過程。

應理解該含三級胺之化合物與該烯醇化合基之莫耳比可能差別很大，其可能從約1:99或99：1；或從約1:50或50：1；或從約1:10或10：1；或從約1：5或5：1；或從約1：3或從約3：1；或從約1：2或從約2：1。在較佳具體實施例中，莫耳比為約1：1。化學技術人員將能夠根據使用該鹽回收溶液之目的例行地確定最適合之莫耳比。

在另一具體實施例中，該第一水性溶液為鹽水或鹽水溶液。

實施例

本文描述之實施例係被供用於說明本發明之特定具體實施例，而非在以任何方式限制本發明。普通技術人員無需過多實驗即可利用本文揭露內容及教示來產生其他具體實施例及變化。所有此等具體實施例及變化皆被認為屬於本發明之一部分。

實施例 1

在參照圖1之第一實施例中，使用0.5:1莫耳比之三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)製備一鹽回收溶液。一飽和氯化鈉鹽溶液被導入至該鹽回收溶液 – 見圖1之步驟1。加入數滴飽和鹽溶液後，觀察到鹽晶體從水中分離出來並立即沉澱在底部–見圖1之步驟2。該水形成水層而該小瓶底部有鹽沉澱。傾析該鹽回收溶液及水層然後使該鹽乾燥。此說明使用一鹽回收溶液可從一飽和鹽溶液回收鹽且無排放液體。也認識到儘管該小瓶底部有分離水層形成，但仍有少量水被該鹽回收溶液吸收。因此，一弱酸(檸檬酸)被當作添加劑用以幫助從該鹽回收溶液中釋出被吸收之水。此步驟(見圖1之步驟3)需要重新建立一個系統用以在進一步之分離步驟中或連續分離過程中從水分離出鹽，其中該系統會使該鹽回收溶液所吸收之水全部釋出並使該鹽回收溶液之能力恢復。觀察到在加入少至5滴飽和檸檬酸後，在該小瓶底部有一薄層之水變明顯。此外，已確認該檸檬酸被洗至水相而非留在該鹽回收溶液相中。因此，使用一檸檬酸溶液可從該鹽回收溶液中萃取出水。最後之步驟(圖1中未顯示)係為確認回收之鹽回收溶液之鹽析能力是否恢復。從該鹽溶液去除該鹽回收溶液然後重新進行測試，看看該鹽回收溶液能否被再次用以得到其他飽和鹽溶液，其被滴入該鹽回收溶液中用以沉澱出鹽。發現再利用之鹽回收溶液可有效地從被導入該鹽回收溶液之第二飽和鹽溶液中再分離出鹽。在通過該鹽回收溶液後，該鹽再次沉澱到該測試小瓶之底部。在該小瓶中之非水性鹽回收溶液層下有類似之水性/沉澱層形成。

實施例 2 由 50,000 及 100,000ppm NaCl 鹽水溶液回收鹽

使用0.5:1莫耳比之三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)製備一鹽回收溶液。調配出二種鹽水溶液。其中一鹽水溶液含有每公升50公克濃度之氯化鈉(50,000 ppm NaCl)而另一鹽水溶液含有每公升100公克濃度之氯化鈉(100,000 ppm NaCl)。該等鹽水溶液分別被導入10mL之該鹽回收溶液。立刻觀察到有鹽沉澱。一旦在該小瓶底部觀察到薄層水相時就停止將該鹽水溶液加入至該鹽回收溶液。此表示已達到該鹽回收溶液之最大吸收能力(absorption capacity)。一旦開始出現該水性層，記錄加入之鹽水溶液體積。
50,000 ppm NaCl鹽水溶液之結果係如表1所示。
表 1: 50,000 ppm NaCl溶液樣品– 最大吸收能力實驗

由表 1，完全吸收水分之該鹽回收溶液及該50,000 ppm NaCl鹽水溶液間之比例大約為29:1。

100,000 ppm NaCl 鹽水溶液之結果係如表 2所示。
表 2: 100,000 ppm NaCl溶液樣品– 最大吸收能力實驗

由表2，完全吸收水分之該鹽回收溶液及該100,000 ppm NaCl溶液間之比例大約為22:1。

在較大規模過程之情況下，建議在以較高比例之鹽回收溶液對鹽水溶液操作該過程，以確保水分完全吸收及避免鹽水殘留。

測量投入鹽濃度，記錄樣品之乾重，其分別含有0.2 mL、0.5 mL及1 mL之50,000 ppm NaCl溶液及100,000 ppm NaCl溶液二者。該投入鹽之結果係如表3所示，而該鹽回收百分比結果係如表4所示。

產出鹽濃度係亦如下測定。
- 將0.20 mL及0.40 mL鹽水加入至10 mL該鹽回收溶液。
- 來自該鹽水之水被該鹽回收溶液吸收而沉澱出鹽。
- 使該沉澱之鹽沉降至玻璃小瓶之底部整夜。
- 過濾稀釋之鹽回收溶液(其吸收來自該鹽水之水)並裝入乾淨小瓶中。
- 一旦在150°C運作之模塊加熱器(block heater)中被完全乾燥，測量並紀錄該鹽(產出)之乾重(表 3)。
- 以下式決定鹽回收%：

結果
表 3: 起始鹽濃度之乾重

表 4: 該鹽回收物質(material)之鹽回收%
*該等乾重為每一組兩次試驗之平均值。

鹽回收: 從上述結果可看出當加入之鹽水體積剛好低於該鹽回收溶液最大吸收能力時，有可能從該鹽水溶液中達到約100％之鹽及水回收率。鹽回收率之偏差可歸因於小規模實驗不可避免之誤差。

該鹽回收溶液之最大吸收能力: 鹽回收％之降低可能肇因於該過濾過程中次優結晶作用及質量損失。隨著過量鹽水之增加，由於小體積及實驗誤差而使計算變得更加困難。

脫鹽百分率
脫鹽百分率估計顯示由該鹽水溶液被該鹽回收溶液吸收者僅有水，且該鹽回收溶液實質上脫離出該鹽水中全部之鹽。測量純水、純淨(neat)鹽水溶液及濃縮之鹽回收溶液之傳導性。對10mL濃縮之鹽回收溶液加入不同體積之鹽水溶液並測量稀釋之鹽回收溶液(濃縮之鹽回收溶液+吸附水)之傳導性(表5)。

比較該鹽水溶液及乾燥濃縮之鹽回收溶液之傳導性。

以下式計算脫鹽%：

純水傳導性(以μS/cm為單位) = 0.0
濃縮鹽回收溶液傳導性(以μS/cm為單位) = 0.4
有蒸餾水之濃縮鹽回收溶液傳導性(以μS/cm為單位) = 37.0

表 5: 該鹽回收溶液隨著吸附水之傳導性測量及脫鹽％之計算
超過99之脫鹽％表示該鹽水溶液中之鹽完全沉澱且沒有殘餘之鹽進入該鹽回收溶液。

結論為從該鹽水溶液吸收之水不含鹽，因為帶有從該鹽水吸收之水之該鹽回收溶液之傳導性測量值與帶有蒸餾水之鹽回收溶液之傳導性測量值相當。

從上述實施例可結論出當鹽(salt)回收溶液與鹽水之體積比大於25時，我們能夠將50,000 ppm NaCl溶液及100,000 ppm NaCl溶液二者中全部之水分皆吸收。對於大規模過程，建議以較高比例運行以避免形成飽和鹽水溶液並藉由吸收所有水分來獲得100％之鹽回收率。

從實施例2結果可看出，當加入鹽水體積低於該鹽回收溶液最大能力時，回收百分率接近100％。諸如水合物形成、實驗及儀器誤差等因素應加以考慮。

根據傳導性結果，在該二鹽水溶液中皆觀察到平均脫鹽百分率為99.99，此意謂著我們從該鹽水溶液中將鹽完全沉澱出來。

該鹽回收溶液可藉由與傳統處理系統不同之熱效益方式最小化進料溶液體積來達到接近100％之鹽及水回收率。實驗室規模之結果指出在吸收過程中沒有鹽進入該鹽回收溶液且吸附水之純度相當高。
實施例 3 來自工業運作 (industrial operations) 之鹽水溶液之鹽回收

獲得具有如表6所列組成之來自工業運作之鹽水溶液(鹽水樣品1、2及3)。

表 6 – 鹽水樣品組成

樣品1、樣品2及樣品3組成之鹽水各自單獨及緩慢地加入以上定義之10mL該鹽回收溶液，其特別使用莫耳比1:2之三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)。來自該鹽水之水被該鹽回收溶液吸收而開始沉澱出鹽。持續添加各鹽水溶液直到搖動後在該小瓶底部可觀察到分相(separate phase)之氣泡。此等分相氣泡包括水，其不再被該鹽回收溶液吸收，且表明已達到該鹽回收溶液最大之水吸收能力。記錄每一樣品開始形成水性層之體積(重複5次)，結果示於表7中。
表 7

由表 7，就吸收能力而言，三種鹽水樣品間存在相當大之差異。鹽水樣品1具有最高能力0.81 mL (+/- 0.04)而鹽水樣品2有最低能力0.15 mL (+/-0.03)。此反映出每一商購鹽水樣品有不同之鹽組成及濃度，並證明在鹽回收處理前知道該鹽水組成為何之重要性。一旦達到10mL鹽回收溶液平均最大吸收能力，該鹽回收溶液將被稀釋且將不能有效地吸收水及沉澱出鹽。應理解於大規模過程希望使用相對於該鹽水溶液較高比例之鹽回收溶液以確保水分完全吸收並避免鹽水殘留。

鹽回收溶液之對鹽及水回收能力

為了在計算鹽及水之回收能力時確保水分完全吸收，在以下實驗中使用80-85％間之最大鹽水吸收能力。此確保被加入該鹽回收溶液(三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)之莫耳比為1:2)之鹽水樣品數量充分低於最大吸收濃度，以確保水分完全吸收而沒有鹽水殘留。

在預先稱重小瓶中加入20mL鹽回收溶液中之鹽水量被調整為如下之略低於最大吸水量：
o 鹽水樣品1: 1.4 mL
o 鹽水樣品2: 0.24 mL
o 鹽水樣品3: 0.65 mL

該鹽水及該鹽回收溶液被混合並導致有鹽沉澱出來。將樣品放置20分鐘以確保固體鹽類完全分離。

使用5mL注射器將現在之濕鹽回收溶液倒入乾淨小瓶中，小心地由沉澱之鹽中去除濕鹽回收溶液而不將任何鹽移到乾淨小瓶中(約17mL，測量每一個別情況之實際量)。

將留下之鹽漿在110℃加熱1小時以去除殘餘之鹽回收物質。冷卻乾燥之鹽然後稱重。減去乾淨小瓶重量以獲得回收鹽之重量。結果列於表8中。
表 8: 來自鹽回收實驗之原始數據。

以下式決定鹽回收百分率。

上表8詳述收集到之原始數據以計算回收鹽百分率。藉由在110℃加熱塊中蒸發與添加到每一樣品中相同量之原始鹽水來計算”預期之鹽”。此測量每一鹽水樣品中含有多少鹽，並允許計算該初始鹽水之百分率(參見表9)。
表 9: 計算 ” 預期之鹽 ” 欄位之鹽水乾重。

用以下方法使用再生劑(regenerating agent/regenerant)(0.3-0.5mL)再生傾析且潮濕之鹽回收物質。將檸檬酸濃縮溶液(412g/L)或無水檸檬酸之再生劑加入到前一步驟之稀釋/潮濕鹽回收溶液中，以分離該鹽回收溶液吸收之水。已發現且氣相層析數據表明部分之該鹽回收溶液中會溶解在該再生劑中。參考圖2可看出新鮮再生劑之氣相層析在2.8分鐘處出現小峰值，在3.0分鐘處出現較大略拖尾(trailing)之峰值。該較大峰為水，其用作再生劑之溶劑。認為該拖尾係因再生劑物質與水分子結合而引起。4.1分鐘拖尾峰係該鹽回收溶液之高度特徵且清楚地表明部分之該鹽回收溶液中已浸出到再生劑中。由於該峰之拖尾形狀及與第一峰重疊，因而不可能準確量化已跨越至該再生劑中之鹽回收溶液之量，然而複數樣品之半定量分析表明高達約15％之該鹽回收溶液已跨越至該再生劑中。為了使此種跨越最小化，盡可能減少選擇使用之再生劑之量。為了確定從該過程回收之水量，將已知之再生劑體積加入稀釋之鹽回收溶液中。該再生劑從稀釋之鹽回收溶液中去除水分而留下濃縮之鹽回收溶液。由於該再生劑及該濃縮之鹽回收溶液間密度不同，該濃縮之鹽回收溶液(現在為非水性或乾燥)上升到頂部，而現在稀釋之再生劑會下沉到該小瓶底部。小心地將底部水性層移至量筒中，並將回收之體積記錄在表10中。使用下式測量水性層之體積。

以下式計算水回收率% (表 10)：

表 10: 該鹽回收溶液水回收率%(所有值均為兩次試驗之平均值)重量數據及分析

下表 11顯示所測試每一鹽水之三個樣品之水及鹽回收率平均。大部分鹽回收率超過100％。此或許表明該鹽水中之鹽與該鹽回收溶液間存在某些互相作用(其導致該鹽與該鹽回收溶液結合)，故相較於僅藉蒸發去除水其重量有增加。
表 11: 水及鹽回收百分率(3樣品之平均)

從上述結果可看出，當加入之鹽水體積剛好低於該鹽回收溶液之最大吸收能力時，可藉該鹽水溶液實現100％之鹽及水回收率。應理解在鹽回收中看到之偏差可被歸因於鹽之水合作用及由於此等小規模實驗而產生不可避免之誤差。

為了支持以上呈現之重量數據，圖3中顯示出氣相層析跡線(traces)之實例。圖3顯示以水之峰值為重點之鹽水樣品1氣相色層分析實例。在加入該鹽水樣品之前，黑色(實線)跡線係該鹽回收溶液。第二條跡線(長虛線)顯示加入該鹽水樣品後之含水量，並顯示強度明顯增加。第三條跡線(虛線)顯示使用該再生劑後從該乾鹽回收溶液中釋出之水量，並清楚地顯示水含量已大致回復至與加入鹽水樣品之前相同情況。此表明該鹽回收溶液已再生並能夠重複使用。

所有GC數據均在配有SUPELCO WATERCOL 1910管柱之SHIMADZU Nexis 2030氣相層析儀上收集。GC參數設置如下：
參數設定
注射量 1.0 μL
注射溫度 250 °C
注射方式分流
分流比 100.0
載體氣體 He
載體氣體壓力 53.1 kPa
管柱流速 0.93 mL/min
直線速度 22.0 cm/s
管柱長 30.0 m
管柱內徑 0.32
管柱法等度
管柱溫度 163.0 °C
總時間 9 min
偵測器 TCD
TCD採樣率 40 ms
TCD電流 70 mA
補充氣體(Makeup gas) He
補充流量(Makeup flow) 8.0 mL/min
TCD溫度 200 °C

下表12顯示該鹽回收溶液用於吸水後之鹽水量(用GC測定)及其再生後該鹽回收溶液中留下之鹽水量。此提供該再生劑從該鹽回收溶液中去除水之衡量效果之標準。從表12可看出，再生後該鹽回收溶液中剩餘水量非常少。此表明該檸檬酸再生劑對於從該鹽回收溶液中去除大部分鹽水非常有效。

表 12: 由GC數據計算之再生後由該鹽回收溶液吸收之水及留在該鹽回收溶液中之水。

實施例 4 - 鹽回收溶液差異

各種鹽回收溶液係由各種特定莫耳比之胺及酮組成(參見下表13-17)。對於每一之該鹽回收溶液中，將鹽水300,000 ppm NaCl緩慢加入到5mL選定之鹽回收溶液中。加入該鹽水後，該鹽水中之水被該鹽回收溶液吸收，而該鹽水中之鹽被沉澱出來。一旦搖動後在該小瓶底部開始形成分相就立即停止添加該鹽水。分相之存在表明已達到該鹽回收溶液之最大吸收能力。此時記錄已加入該鹽回收溶液之該鹽水體積。

如上對實施例2及3中測試之該鹽水樣品所述計算下表13-17中測試之各種鹽回收溶液之鹽及水回收率。在該實施例中使用之添加劑/再生劑係濃縮之檸檬酸溶液0.3ml。

下表13總結該鹽回收溶液之最大吸收能力，以及含有不同胺及2-丁基酮之不同鹽回收溶液之水回收率及鹽回收率。使300,000 ppm NaCl溶液通過下表13中概述之該鹽回收溶液之每一組合。本表中列出之鹽及水回收率結果記錄一次性測試。
表13
· TEA = 三乙胺

下表14總結該鹽回收溶液之最大吸收能力，以及含有三乙胺結合不同酮之不同鹽回收溶液之水回收率及鹽回收率。使300,000 ppm NaCl溶液通過下表14中概述之該鹽回收溶液之每一組合。本表中列出之鹽及水回收率結果記錄一次性測試。

表14:
· TEA = 三乙胺

下表15總結該鹽回收溶液之最大吸收能力以及含有多達三種不同胺結合環己酮之不同鹽回收溶液之水回收率及鹽回收率。使300,000 ppm NaCl溶液通過下表15中概述之該鹽回收溶液之每一組合。本表中列出之鹽及水回收率結果記錄一次性測試。
表15
· TEA = 三乙胺
· N-MP = N-甲基哌啶
· 4-EM = 4-乙基嗎福林
· CH = 環己酮

下表16總結該鹽回收溶液之最大吸收能力以及含有多達兩種不同胺結合多達兩種不同酮之不同鹽回收溶液之水回收率及鹽回收率。使300,000 ppm NaCl溶液通過下表16中概述之該鹽回收溶液之每一組合。本表中列出之鹽及水回收率結果記錄一次性測試。
表16
· N-MP = N-甲基哌啶
· 4-EM = 4-乙基嗎福林
· 4-MCH = 4-甲基環己酮
· 2-B = 2-丁酮

下表17總結該鹽回收溶液之最大吸收能力以及含有多達三種不同胺結合多達三種不同酮之不同鹽回收溶液之水回收率及鹽回收率。使300,000 ppm NaCl溶液通過下表17中概述之該鹽回收溶液之每一組合。本表中列出之鹽及水回收率結果記錄一次性測試。
表17
· TEA =三甲基胺
· N-MP = N-甲基哌啶
· 4-EM = 4-乙基嗎福林
· 4-MCH = 4-甲基環己酮
· CH = 環己酮
· 2-B = 2-丁酮

應理解從表13至17中所示結果胺及酮之各種組合可成功地被使用作為鹽回收溶液。
實施例 5 - 鹽回收溶液及其藉水分回收在鹽水濃縮之使用方法

製備初始5％NaCl溶液(w/w)並從該初始溶液製備5、2.5、1.25及0.625％之連續稀釋液。測量此等稀釋液之滲透壓並繪製如圖4所示之校準曲線。根據該校準曲線確定趨勢線方程及R2值，如圖4所示。在使用下述之該鹽回收溶液濃縮鹽水溶液後，將該方程式應用於計算未知NaCl濃度。

使用莫耳比0.5:1之以下製備鹽回收溶液：三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)，N-乙基哌啶及環己酮。

將1 mL之5 % NaCl鹽水溶液(以上製備之該初始NaCl溶液)加入至該鹽回收溶液，其比例(按體積計)從1:1變化至1:20。此等樣品分為兩層。頂層為鹽回收溶液，底層為濃縮之鹽水。隨著該鹽回收溶液之比例變化，水性層中之鹽濃度增加。分離濃縮之鹽水層，並使用滲透壓計測量NaCl濃度。 TEA:MEK鹽回收溶液之結果列於表18中並顯示在圖5及6中。
表 18: 使用鹽回收溶液濃縮後 NaCl 鹽水濃度 (TEA:MEK) 。

N-乙基哌啶:環己酮鹽回收溶液之結果列於表19中並顯示在圖7及8中。
表 19: 使用鹽回收溶液濃縮後 NaCl 鹽水濃度 (N- 乙基哌啶 : 環己酮 ) 。

表18及19中及圖4-8中所示結果顯示原始5％NaCl溶液被兩種不同鹽回收溶液濃縮之程度。實質上水分已經從該初始5％NaCl溶液中回收，且已經使該水有效地進入該鹽回收溶液中而導致該初始5％NaCl溶液濃縮。
實施例 6 - 鹽回收溶液及其藉水回收方式於鹽水濃縮之使用方法

重複實施例5中描述之實驗，不同者係使用20%(w/w)硫酸銨(NH₄ SO₄ )溶液取代5％NaCl溶液。

製備初始20％NH₄ SO₄ 溶液(w/w)並從該初始溶液製備四個標準樣品。測量此等樣品之滲透壓並繪製如圖9所示之校準曲線。根據該校準曲線確定趨勢線方程式及R2值，如圖9所示。在使用下述之該鹽回收溶液濃縮鹽水溶液後，將該方程式應用於計算未知NH₄ SO₄ 濃度。

使用以下製備鹽回收溶液：三乙胺(TEA)及甲基乙基酮(MEK)。

將1 mL之20% NH₄ SO₄ 鹽水溶液(以上製備之該初始20% NH₄ SO₄ 溶液)加入至該鹽回收溶液，其比例(按體積計)從1:5變化至1:30。此等樣品分為兩層。頂層為鹽回收溶液，底層為濃縮之鹽水。隨著該鹽回收溶液之比例變化，水性層中之鹽濃度增加。分離濃縮之鹽水層，並使用滲透壓計測量20% NH₄ SO₄ 濃度。 TEA:MEK鹽回收溶液之結果列於表20中並顯示在圖10中。

表 20: 使用鹽回收溶液濃縮後 NH₄ SO₄ 鹽水濃度 (TEA:MEK) 。

圖10中及表20中所示結果顯示該鹽回收溶液(TEA:MEK)能夠將一鹽溶液濃縮至較高之最終濃度。實質上水分已經從該初始NH₄ SO ₄ 溶液中回收，且已經使該水有效地進入該鹽回收溶液中而導致該初始NH₄ SO ₄ 溶液濃縮。

已詳細描述本發明及其具體實施例。然而本發明範圍非旨在限制本說明書中描述之任何製程、製品、物質組成、化合物、手段、方法及/或步驟之特定具體實施例。在不悖離本發明精神及/或必要特徵之情況下，可對所揭露之材質進行各種修飾、替換及變化。據此，本領域普通技術人員從本揭露內容中將容易地理解，可根據本發明相關之具體實施例使用後來之修飾、替換及/或變化來執行與本文所述具體實施例實質相同之功能或達到實質相同之結果。因此，以下專利申請範圍旨在於其範圍內包括本文揭露之組合、套組、化合物、手段、方法及/或步驟之修飾、替換及變化。

無

圖1: 以圖式顯示本發明一鹽回收過程。

圖2顯示以下之氣相層析：添加劑，或與添加劑疊加之再生溶液，或已被用於從濕鹽回收溶液中去除水之再生溶液。

圖3顯示該鹽回收溶液之一系列疊加之氣相層析：加入鹽水前，加入鹽水後有吸附水(absorbed water)，以及產生該鹽回收溶液後。

圖4顯示NaCl溶液對滲透壓測量值之校準曲線。

圖5顯示濃縮後NaCl溶液濃度之條狀圖，其使用不同比例之鹽回收溶液 (TEA:MEK)。

圖6顯示濃縮後NaCl溶液滲透壓圖，其使用不同比例之鹽回收溶液(TEA:MEK)。

圖7顯示濃縮後NaCl溶液濃度之條狀圖，其使用不同比例之N-乙基哌啶:環己酮鹽回收溶液。

圖8顯示濃縮後NaCl溶液滲透壓圖，其使用不同比例之鹽回收溶液(N-乙基哌啶: 環己酮)。

圖9顯示NH₄ SO₄ 溶液對滲透壓測量值之校準曲線。

圖10顯示濃縮後NH₄ SO₄ 溶液濃度之條狀圖，其使用不同比例之鹽回收溶液 (TEA:MEK)。

Claims

一種適合用於從一第一水性溶液回收鹽之鹽回收溶液，該鹽回收溶液包括： a) 至少一含三級胺之化合物；及 b) 至少一烯醇化羰基。
如請求項1所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包括： a) 至少一含三級胺之化合物；及 b) 至少一式I之烯醇化羰基，式I 其中 c) R₁ 及R₂ 係獨立地選自於一 -C₁ -C₇ 烷基或一-C₃ -C₇ 單環；或 d) R₁ 或R₂ 之一者係選自於一-O-(C₁ -C₇ 烷基)而另一者係選自於一-C₁ -C₇ 烷基，或 e) R₁ 及R₂ 與式I之羰基一起形成一3-15員之單環酮或一3-15員單環雜環酮。
如請求項1所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包括： a) 至少一含三級胺之化合物；及 b) 至少一式I之烯醇化羰基，式I 其中 R₁ 及R₂ 與該式I之羰基一起形成一8-15員芳族系統，其可擇地包含一或多選自於S、N或O之雜原子。
如請求項1所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包括至少一式II之烯醇化羰基，式II 其中X係一5-8員芳族單環，其可擇地包含一或多選自於S、N或O之雜原子；每一R₃ (如存在)係獨立地選自於一鹵素、一羥基、一-NO₂ 、一C₁ -C₇ 烷基或一-O-(C₁ -C₇ 烷基)； R₄ 係選自於一鹵素、一-O-(C₁ -C₇ 烷基；一可擇地經以鹵素、羥基、-O-(C₁ -C₇ 烷基)或 C₃ -C₇ 單環基取代之C₁ -C₇ 烷基；或一可擇地經以鹵素、羥基、C₁ -C₇ 烷基或-O-(C₁ -C₇ 烷基)取代之C₃ -C₇ 單環； m為0、1、2或3個碳，每一碳可擇地經以選自於以下之一或多取代基取代：一鹵素，一羥基，一可擇地經以鹵素或羥基取代之C₁ -C₇ 烷基；一C₁ -C₇ 烷基，一-O-(C₁ -C₇ 烷基)或一C₃ -C₇ 單環；及 n為0、1、2或3。
如請求項2所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包含多於一之式 I之烯醇化羰基之組合。
如請求項2至4中任一項所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包含多於一之式 I及式II之烯醇化羰基之組合。
如請求項1至6中任一項所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液包含多於一之含三級胺之化合物之組合。
如請求項1至7中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物係選自於共軛、脂族、不對稱或環狀三級胺。
如請求項1至8中任一項所述之鹽回收溶液，其中該含三級胺之化合物係選自於以下：。
如請求項1至8中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物係選自於以下：1-乙基吡咯啶，2-甲基吡啶，N-甲基哌啶，及4-乙基嗎福林。
如請求項1至9中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物係選自於一-N(C₁ -C₇ 烷基)₃ 。
如請求項11所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物係選自於一-N(C₁ -C₄ 烷基)₃ 。
如請求項11或12所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物係-N(C₂ 烷基)₃ (三乙胺)。
5或6中任一項所述之鹽回收溶液，其中式I之R₁ 及R₂ 係獨立地選自於-C₁ -C₇ 烷基。
如請求項14所述之鹽回收溶液，其中式I之R₁ 及R₂ 係獨立地選自於甲基及乙基。
如請求項14或15所述之鹽回收溶液，其中式I之每一R₁ 及R₂ 係進一步經以一或多選自於以下之取代基取代：-鹵素，-OH，-CN，-NO₂ ，-CΞCH，-SH，-C₁ -C₇ 烷基，-(C₁ -C₇ 烷基)-OH，-NH₂ ，-NH(C₁ -C₇ 烷基)，-N(C₁ -C₇ 烷基)₂ ，-O(C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)-O(-C₁ -C₇ 烷基)，-C(O)OH、-C(O)-H，或-C(O)-(C₁ -C₇ 烷基)。
如請求項1至16中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:99或99:1之比例存在。
如請求項17所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:50或50:1之比例存在。
如請求項17或18所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:10或10:1之比例存在。
如請求項17至19中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:5或5:1之比例存在。
如請求項17至20中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:3或3:1之比例存在。
如請求項17至21中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:2或2:1之比例存在。
如請求項17至22中任一項所述之鹽回收溶液，其中該至少一含三級胺之化合物與該一或多烯醇化羰基之莫耳數比係以約1:1之比例存在。
如請求項1至23中任一項所述之鹽回收溶液，其中該鹽回收溶液在攝氏20度或其以上於1大氣壓下不與水混溶。
如請求項1至24中任一項所述之鹽回收溶液，其係被用於無膜過程。
如請求項1至25中任一項所述之鹽回收溶液，其係被用於非滲透過程。
如請求項1至26中任一項所述之鹽回收溶液，其係被用於無膜及非滲透過程。
一種用於從一第一水性溶液分離出鹽之方法，該方法包括以下步驟： (a) 將含鹽之第一水性溶液加入至如申請專利範圍第1至27項中任一項之鹽回收溶液；及 (b) 使該鹽在通過該鹽回收溶液時沉澱。
如請求項28所述之方法，其中該方法包含以下進一步之步驟：將一添加劑加入至該鹽回收溶液用以進一步釋出該鹽回收溶液所含之水。
如請求項29所述之方法，其中該添加劑係檸檬酸或檸檬酸溶液。
如請求項28或29所述之方法，其中該鹽回收溶液係被回收用於進一步之分離過程。
如請求項28至31中任一項所述之方法，其中該方法係一連續過程。
如請求項28至32中任一項所述之方法，其中使該含鹽之第一水性溶液加入至該鹽回收溶液係以受控方式完成。
如請求項28至33中任一項所述之方法，其中該含鹽之第一水性溶液係海水或鹽水溶液。
如請求項28至34中任一項所述之方法，其中該方法係一無膜過程。
如請求項28至35中任一項所述之方法，其中該方法係一非滲透過程。
如請求項28至36中任一項所述之方法，其中該方法係一無膜及非滲透過程。
如請求項28至37中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該含鹽之第一水性溶液。
如請求項28至38中任一項所述之方法，其中該方法係一最小排放過程。
如請求項28至39中任一項所述之方法，其中該方法係一零液體排放過程。
如請求項28至40中任一項所述之方法，其中該沉澱之鹽形成不同於該鹽回收溶液之水性層部分。
一種用於濃縮一含鹽之第一水性溶液之方法，該方法包括以下步驟： (c) 將該含鹽之第一水性溶液加入至申請專利範圍第1至27項中任一項之一鹽回收溶液中；及 (d) 使來自該含鹽之水性溶液之水進入至該鹽回收溶液中。
如請求項42所述之方法，其中使該含鹽之第一水性溶液加入至該鹽回收溶液係以受控方式完成。
如請求項42或43所述之方法，其中該含鹽之第一水性溶液係海水或鹽水。
如請求項42至44中任一項所述之方法，其中該方法係一無膜過程。
如請求項42至45中任一項所述之方法，其中該方法係一非滲透過程。
如請求項42至46中任一項所述之方法，其中該方法係一無膜及非滲透過程。
如請求項42至47中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少20%。
如請求項42至48中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少30%。
如請求項42至49中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少40%。
如請求項42至50中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少50%。
如請求項42至51中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少60%。
如請求項42至52中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少70%。
如請求項42至53中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少80%。
如請求項42至54中任一項所述之方法，其中該方法濃縮該第一水性溶液至少90%。
如請求項42至55中任一項所述之方法，其中該方法係一最小排放過程。
如請求項42至56中任一項所述之方法，其中該方法係一零液體排放過程。