发明名称 生物离子快导体膜电渗析方法
摘要 本发明提供了生物离子快导体膜电渗析方法。该发明是以塑料框为膜及电极的支架,塑料框分为阳极室和阴极室,两侧装上膜阳极和阴极,生物离子快导体阳膜和阴膜在阳极和阴极内侧,膜与电极之间紧贴,阴阳极室交替排列,框极室之间用槽钢连接,以螺丝紧固组成一生物离子快导体膜电渗析,工作电流40A/bm<SUP>2</SUP>单膜,电压3V。由于膜表面有较好的紊流结构,电极为非金属电极,解决了传统电渗析装置因氢气效应和堵膜等原因导致的电耗大和驳落金属性水污染问题。适用于造纸黑液、制碱工业、海水淡化、纯净水制备等。
申请公布号 CN1131846C 申请公布日期 2003.12.24
申请号 CN99102691.8 申请日期 1999.04.17
申请人 许裕金;陆正禹 发明人 许裕金
分类号 C02F1/469;B01D61/50 主分类号 C02F1/469
代理机构 代理人
主权项 1、一种生物离子快导体膜电渗析方法,其特征在于:生物离子快导体膜的制作生物离子快导体膜阳膜的制作:膜增强体:涤纶网布主体料名称及重量份:特制磺化菌快离子导体粉末600目60份;苯乙烯15份; 聚四氟乙烯15份;二乙烯基苯6份; 甲基乙烯酮2份;偶氮二异丁腈0.5份; 掺杂剂1.5份;辅助料名称及重量份:磺化剂30份; 氯化剂70份;硫酸水溶液适量;工艺:在带有冷凝器及搅拌器的反应器中,按配比量加入磺化菌快离子导体粉末、苯乙烯、二乙烯基苯,甲基乙烯酮及偶氮二异丁腈,在不断搅拌下慢慢加热至60℃,反应1小时,生成粘稠状物质;将冷却后除气泡的粘稠反应物,慢慢倒在成膜模板上,然后将两块模板叠放平整,制成厚为0.2mm的膜,再于60℃下加热聚合4小时;除去成膜模板,再在60-70℃下加热2-3小时,即制成无色透明的柔软基膜;在干燥防潮的条件下,将制得的基膜放在盛有氯化剂与磺化剂混合溶液中浸渍20小时,再依次用不同浓度的硫酸水溶液洗涤,使氯磺基转化为磺酸基,最后用水洗涤;用羧酰基溶液与快离子导体菌体粉混合后涂布于膜的一面,使磺酸基转为羧酰氯基,再用正丁醇浸渍,同时吹入空气,并加热进行氯化处理,使羧酰氯基转为羧酸基,经处理后的膜即为生物离子快导体膜既有磺酸基,又有羧酸基结合的膜,再经充分水洗后,在室温干燥至恒重;将平均颗粒为5um的平络菌体混合物用水调成糊状,将此糊状物涂布在滤纸上,干燥后,在纸表面形成平络菌体层,然后将上述膜两面与这种涂布有平络菌体层滤纸一起加热,在160℃、2.94MPa的条件下加压,再把膜制品浸在碱性溶液中,使菌体中溶于碱性成分溶解后,在膜表面形成网络状结构,再在甲醇中浸泡60℃5小时,取出于25℃空气中干燥48小时,经处理后的膜其表面形成的均匀一致的网络链纹面;生物离子快导体阴膜的制作:膜增强体;涤纶网布主体料名称及重量份:特制胺化菌快离子导体粉末600目60份;苯乙烯15份; 聚四氟乙烯15份;二乙烯基苯6份; 甲基乙烯酮2份;偶氮二异丁腈0.5份; 掺杂剂1.5份;辅助料名称及重量份:N-甲基呱嗪适量; 甲醇适量;氯化锂适量; 10%NaOH-CH3OH混合溶液适量;工艺将主体料混合后同制阳膜的方法制作成基膜;将膜用10%NaOH-CH3OH混合水溶液进行皂化水解,再在50℃与N-甲基呱嗪甲醇混合液中共热48h,再在甲醇与氯化锂溶液中反应24h,得含季铵盐生物离子快导体阴离子交换膜;高特耐蚀强静电场膜电极制作技术电极材料组成:主体材料及重量份:磺化氟酸混合镍浸出液60份; 丁酮10份;氟化锂10份; 乙二醇单甲醚15份;碘(I2)2份; 环氧树脂适量;制作工艺:将镍浸出液、丁酮、氟化锂、二乙醇单甲醚混合成电解质;以玻璃板作阳极,以镍作阴极;在阳极上涂环氧树脂,待固化后,进行电解聚合成膜;操作条件是在2mA/cm2的电流密度的条件下氧化60min,即在阳极上形成均匀的导电性薄膜,厚度为16um;再根据需要用致孔剂进行致孔;生物离子快导体膜在电渗析中的安装和使用方法以造纸黑液碱(NaOH)回收及其它工业废水回收NaOH说明膜及电极的安装:以塑料框为膜及电极的支架,以40mm厚空间塑料框作为进污水极室阳极室,两侧装上高特耐蚀性强静电场膜电极为阳极,生物快离子导体膜阳膜装在靠电极内侧塑料框上组成阳极室,膜与电极之间紧贴;以40mm厚空间塑料框作为进自来水回收NaOH阴极室,生物快离子导体膜阳膜紧贴塑料框,膜表面紧贴装不锈钢阴极,阳极与阴极距为1.0mm;根据黑液处理量不同,而制作及相应的电渗析器,组装时阴、阳极室交替排列,阳极室与阴极室以阳膜隔开,框极室之间用槽钢连接,螺丝紧固至不渗漏为准;工作时电流密度为40A/bm2单膜,电压3.0V;以高浓度硫酸根及高氨氮废水回收利用不同于造纸黑液的是:阳极塑料框两侧面均装上生物离子快导体阴膜,阴极塑料框两侧面均装上生物离子快导体阳膜,电极与膜紧贴,阴极室框与阳极室框电极间以一导体相连,极距为1.0mm,组装方式阳极室回收硫酸根SO42-,阴极室回收NH4+,中间框室为废水室进废水,两极室间隔40mm,工作时电流密度为40A/bm2,电压3.0V。
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