基于离子液体支撑液膜的苯/环己烷体系分离研究

以往通过萃取精馏法实现苯/环己烷的体系分离,没有考虑膜液的流失问题,损失量及物料循环量均较高,耗能较大.提出基于离子液体支撑液膜的苯/环己烷体系分离方法,使用离子液体"充填型"支撑液膜,进行苯/环己烷的体系分离实验,分析了不同离子液体、不同操作温度、不同孔状结构的聚偏二氟乙烯超滤膜和原料侧苯蒸汽压等对分离性能的影响.结果显示,对聚偏氟乙烯支撑液膜离子液体填充后,渗透通量明显提高,分离因子也成倍增长.实验结果可以有效说明,离子液体支撑液膜的分离过程可以作为苯/环己烷体系分离的高效方法.     

微乳液-中空纤维膜萃取钕的工艺研究

提出了一种新的膜分离过程即非离子W/O型微乳液-中空纤维膜萃取,所用非离子型微乳液体系为(OP-7 OP-4)/苯甲醇/D2EHPA/煤油/盐酸.在不同微乳液流速、料液流速、微乳液内相盐酸浓度、料液浓度、以及不同中空纤维膜数等条件下进行了微乳液-中空纤维膜逆流萃取Nd3 的研究.结果表明,微乳液和料液流速越小,萃取率越高,内相富集倍数越大.微乳液内相盐酸浓度越大,萃取率越高,但富集倍数反而减小.料液初始浓度越小,萃取率和富集倍数越大.当微乳液流速为6 mL/min、料液与微乳液流速比为3∶1、微乳液内相盐酸浓度为4 mol/L、料液浓度为200 mg/L时,经过微乳液在三个中空纤维膜萃取器中的串联萃取,Nd3 的萃取率达96.3%,内相Nd3 浓度为4238 mg/L,是萃余料液浓度的572.7倍,内相富集倍数为21.2.膜萃取过程与膜溶剂萃取相比对Nd3 有更高的萃取效率.     

用于电镀废水处理的PVDF中空纤维更新液膜性能的评价

采用实验室自制疏水微孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件,以2-乙基己基磷酸(D2EHPA)为载体、磺化煤油为溶剂配制成萃取剂、以硫酸为反萃剂,研究了中空纤维更新液膜萃取过程对镍离子的去除效果。考察了油水相比、不同操作模式、液相温度等系统运行条件及中空纤维和膜组件结构参数对镍离子去除率的影响。3h实验结果表明,油水相比为1∶50,废水与萃取剂混合液流经组件管程的操作模式下镍离子去除率达32.1%;增大纤维内径、减小纤维壁厚利于加速传质;优化的组件装填密度为26.9%,去除率达46.2%,增加组件长度也有助于镍离子的去除。     

离子液体充填型支撑液膜分离乙醇／水混合物

使用离子液体"充填型"支撑液膜,进行乙醇/水混合物的蒸汽渗透膜分离实验,比较了原料浓度、操作温度对分离性能的影响.结果表明,离子液体支撑液膜的蒸汽渗透过程能够实现乙醇脱水,用于制备无水乙醇.经过140 h的实验测定,支撑液膜分离性能稳定.在50℃温度下,原料中含水摩尔分数0.024～0.24时,蒸汽渗透分离因子5.5～3.2,渗透通量55 g/(m2·h).离子液体支撑液膜的蒸汽渗透膜分离过程,有望用于醇类水溶液组成的恒沸体系脱水.     

离子液体复合膜用于渗透汽化分离乙醇水溶液

将离子液体[bmim]PF6引入制膜过程,制备了PDMS膜以及离子液体支撑液膜和PDMS-IL共混膜.用所制的膜进行渗透汽化实验分离乙醇水溶液,研究料液温度、浓度和真空度等对膜渗透通量和分离因子的影响,并比较了3种膜的分离效果.实验结果表明,在分离乙醇水溶液时,PDMS-IL共混膜的综合分离效果优于普通的PDMS膜,而离子液体支撑液膜分离性能不理想.此外膜渗透通量都随料液温度、浓度的增大而增大,随透过侧压力的增大而减小;分离因子随料液温度、浓度和透过侧压力的增大而减小.     

离子液体支撑液膜用于有机物分离的研究进展

离子液体支撑液膜传质速率高,选择性好,稳定性高,在有机物分离中具有独特的优势.总结了离子液体作为膜液相的优点,介绍了离子液体支撑液膜材料的选择,制备以及在有机物分离中的应用,分析了影响离子液体支撑液膜稳定性的因素,展望了其工业化前景.     

离子液体[Omim]PF_6的合成及其深度处理焦化含酚废水的研究

采用微波两步法合成了1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸([Omim]PF6)离子液体,采用多种方法表征了离子液体的结构。研究了[Omim]PF6对模拟焦化含酚废水(苯酚、甲酚、二甲酚)的萃取,考察了反应体系相比、反应时间、温度、体系pH值、微波辅助反应时长对萃取效果的影响。结果表明:在体系相比为V离子液体∶V含酚溶液=1∶1.5,反应时间为10min,反应温度为20℃,体系pH值为6,微波辅助反应时间40s的条件下,对含酚溶液的萃取率可达99.86%,并且[Omim]PF6具有良好的再生性能。     

液膜接触法处理含铜废水的实验研究

探讨以P204为流动载体的液体表面活性剂膜从酸性水溶液中分离二价铜离子的过程，并对影响二价铜离子透过液膜的重要变量进行分析，这些变量主要是外部水相中的起始铜浓度、外相溶液中的起始pH值、液膜流动载体浓度、乳水比、内相峻浓度等．实验结果表明：较佳膜相组成的液膜能把废水溶液中铜离子浓度从100mg/L降到0．9mg/L;铜萃取率大于99％．     

正渗透技术浓缩氯碱阳极淡盐水

采用正渗透(FO)技术对离子膜法制烧碱中产生的阳极淡盐水进行浓缩,开发阳极淡盐水浓缩新工艺.以脱氯后的淡盐水为原料,饱和盐水为汲取液,研究了膜活性层朝向、膜面流速及原料液温度对FO过程纯水透过通量的影响,并对FO过程的淡盐水浓缩效果和膜污染情况进行了研究,验证了该浓缩工艺的可行性.结果表明,压力延迟渗透(PRO)模式水通量要高于FO模式,在处理高浓度料液时,外浓差极化和内浓差极化均对水通量有较明显的影响;提高进料膜面错流流速,水通量增加,且对PRO模式比对FO模式影响更明显;进料温度升高,膜的水通量提高.两种运行模式下均能将淡盐水浓缩至300 g/L以上,满足盐水循环使用要求.浓缩过程中未见明显盐结晶导致的膜污染发生.用工艺液体饱和盐水作汲取液,避免了稀释后汲取液的回收问题,实现了FO过程中真正的低能耗,为FO过程在工业中的大规模推广应用提供了新思路.     

气隙长度与芯液浓度对纤维素中空纤维膜结构与性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素中空纤维膜,考察了气隙长度与芯液浓度对中空纤维膜结构与性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态及支撑层结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能以及最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能.结果表明:随着气隙长度与芯液浓度的增加,中空纤维膜外表面与支撑层孔洞结构变小,内表面结构变得更加规整,膜孔隙率与水通量下降,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐变大;与芯液浓度相比,气隙长度对中空纤维膜性能的影响较为显著.     

扩散渗析法回收湿法炼铜厂电解贫液中的硫酸

采用扩散渗析法回收福建某湿法炼铜厂电解贫液中的硫酸.电解贫液经"砂滤保安过滤扩散渗析"处理,回收酸返回"萃取电积"工段,残液送至堆浸循环使用.投产一年半来,已累计回收硫酸3 929.29t,充分回收利用资源,实现循环经济,创造明显的经济效益,解决了该厂电解贫液的开路难题.     

咪唑类离子液体脱除油品中非碱性氮化物

采用吲哚模型油,考察了不同阴离子咪唑类离子液体([C4mim]CH3COO、[C4mim]Cl、[C4mim]HSO4、[C6mim]HSO4、[C6mim]BF4)的脱氮效果,其中[HSO4]-离子液体对吲哚的脱除效果最好。在剂油质量比1∶7、萃取时间30min、萃取温度30℃、沉降时间2h、不加水的条件下,[C4mim]HSO4对吲哚的脱除率可达到99.97%。且该离子液体经回收重复使用5次后,脱氮率仍可达到85%以上。在上述条件下,该离子液体能有效脱除高氮含量的抚顺页岩油柴油馏分中的氮化物,非碱性氮化物和碱性氮化物脱除率分别可达到59.72%和71.01%。     

乳状液膜法提取模拟湿法磷酸中的稀土镧

采用自制的磺化聚丁二烯(LYF)作表面活性剂,以二(2-乙基己基磷酸,P204)为萃取剂,以4mol/L HCl为内相,液体石蜡为膜稳定剂,制成乳状液膜,从模拟湿法磷酸中萃取稀土镧.在膜内比为1.2∶1,制乳搅拌,搅拌速度为2 000r/min,时间为20min,提取搅拌速度为250r/min,时间为10min,水乳体积比为2∶1,磷酸质量分数为10%P2O5,La3+含量为300mg/L时,镧离子的迁移率达到86.67%.同时利用液液萃取通过斜率分析法讨论P204从磷酸中提取镧离子的反应机理.对P204萃取镧离子进行热力学研究,结果表明,萃取反应属于放热反应,反应热为-7.697 1kJ/mol.     

钽铌萃取残液中钛的回收

钛钽铌矿经湿法冶炼提取Ta、Nb后,其萃取残液含Ti.对这一工业废液中Ti回收工艺进行研究.结果表明:以含Ti萃取残液和KCl为原料,用仲莘醇 HCl除Fe、NaCl除Si,制得粗K2TiF6(含Na2TiF6杂质),经重结晶得到K2TiF6产品.粗K2TiF6经水溶、氨沉、调洗、烘干得到H2TiO3的富集物,富集物经煅烧得到TiO2产品.从Ta、Nb的萃取残液到K2TiF6产品,Ti的直收率(以TiO2计)达到89%;从萃取残液到TiO2产品,Ti的直收率(以TiO2计)达到76%.     

FeCl3低温共熔Cl深度萃取模拟油脱硫性能的研究

用 N-甲基咪唑和氯代正辛烷为原料,首先合成出中间体[Omim]Cl,然后与几种典型的金属氯化物按不同的物质的量比合成出了一系列的离子液体,采用红外光谱对其进行表征,并考察了离子液体对正辛烷中二苯并噻吩的萃取脱除效果。对几种不同的离子液体的脱硫性能进行了初步比较,并针对[Omim]Cl·2FeCl3离子液体详尽考察了剂油体积比、萃取时间、萃取温度、硫化物的种类、重复利用次数等因素对脱硫率的影响。结果表明,萃取温度为25℃,萃取时间为20 min,剂油体积比为1∶20时,[Omim]Cl·2FeCl3对 DBT 的脱除率高达99.20%,并且对4种不同含硫组分的脱除能力：DBT>BT>T>3-MT。且离子液体再重复使用5次后,对 DBT 的脱除率还能够达到89.56%,离子液体经回收之后,对 DBT 的脱除率没有明显的下降,表明再生效果良好。实验数据对咪唑离子液体的萃取脱硫性能研究和反应条件的优选提供了重要信息。     

中空纤维膜萃取的传质特性及其过程强化

膜萃取是膜过程和液液萃取过程相结合的一种新型分离技术．与通常的液液萃取过程不同，膜萃取传质中没有相的分散过程，具有其特殊的优势．文中详细介绍了中空纤维膜萃取的传质特性及其过程强化的研究进展．     

疏水性离子液体基银纳米流体的制备及稳定性研究

在离子液体/水双液相体系中,以双硫腙为萃取剂,将银离子从水相萃取到离子液体相中,在超声辅助条件下将离子液体相中的银离子还原,制备了银/1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸(Ag/[BMIm]PF6)纳米流体。制得的纳米流体用纳米粒度仪、透射电子显微镜和紫外-可见分光光度计进行了表征,结果表明,银纳米粒子的平均粒度在11nm左右,在离子液体中分布均匀。双硫腙不仅有效地阻止了纳米粒子间的团聚及氧化,而且增强了纳米粒子在离子液体中的可溶性,使得纳米银粒子在离子液体中有良好的分散性和稳定性。     

离子液体用于含酚废水处理的研究

合成了3种阳离子碳链长度不同的离子液体[BMIM]PF6、[HMIM]PF6和[OMIM]PF6。以它们为萃取剂处理含酚废水,考察了3种离子液体对酚类模型物为苯酚、对苯二酚、邻甲酚和邻硝基苯酚的含酚废水的处理效果。结果表明,对于亲水性酚类,离子液体中阳离子的碳链长度增加,对应的酚类物质的分配系数降低;对于疏水性酚类,离子液体中阳离子的碳链长度增加,对应的酚类物质的分配系数增加。以[BMIM]PF6为萃取剂,以苯酚和对苯二酚为酚类模型物,当V离子液体∶V含酚废水=1∶1,萃取温度25℃,萃取时间为30min时,苯酚和对苯二酚的萃取率分别可达95.8%和94.7%。另外,溶液pH值增大,酚类物质的萃取率降低。且离子液体[BMIM]PF6具有较好的循环使用能力。     

低压膜集成技术回收纺丝废水中的离子液体

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)是纤维素的良溶剂,能否实现从纺丝废水中有效地回收一直是一个亟待解决的问题,本文考察了聚酰胺类膜对[Bmim]Cl离子液体的抗腐蚀性,比较了自制中空纤维纳滤膜(NF)及商业反渗透平板膜(RO)对不同盐类的截留效果,研究了[Bmim]Cl的浓度、测试温度、压力等对RO膜截留性能的影响。FTIR表明,RO膜可实现对离子液体的浓缩,纯度非常高,浓缩倍率达到8.2,回收率为97.8%。     

离子液体支撑液膜蒸汽渗透和气体分离的研究进展

综述了离子液体支撑液膜的稳定性,及其对蒸汽渗透分离(如胺、醇、苯、醚和芳烃类等)和对混合气体分离的影响因素;并指出了离子液体支撑液膜目前还存在的问题。