双极膜是一种新型的离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层(n型膜)、界面亲水层(催化层)和阴离子交换层(p型膜)复合而成,是真正意义上的反应膜。在直流电场作用下,双极膜可将水离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点,将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱,这种方法称为双极膜电渗析法。双极膜电渗析法不仅用于制备酸和碱,若将其与单极膜巧妙地组合起来,能实现多种功能并可用于多个领域。
双极膜电渗析的用途:
(1)有机酸制备和回收
根据有机酸的电离和离解度小的特性,可用双极膜电渗析器直接将有机酸盐转化为有机酸。如葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸、氨基酸、酒石酸、醋酸、ida、维s素c、苯等。反应式:rna+h2o=rh+naoh,双极膜过程无废水排放,并且副产物naoh还可以循环用于发酵过程。
传统法:rna经过氢型阳离子交换树,得到rh,但树脂再生需耗费大量的酸碱,产生大量的含盐有机废水。
(2)有机碱制备和回收
根据有机碱的电离和离解度小的特性,可用双极膜电渗析器直接将有机碱盐转化为有机碱。如各脱硫剂胺液、医药中间体、化工中间体、离子液体等。特点:在导入氢氧根时不增加阳离子,同时分离阴离子。
(3)无机酸碱的制备把无机盐直接水解制备成无机酸与无机盐,一般为强酸或强碱。如nacl、na2so4、nh4cl、kf、li2so4等。特点:利用双极膜制备酸碱的能耗远小于离子膜法制碱,也无氯气产生。
关键词:脱硫剂
