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雙極膜電滲析技術(shù)制備有機(jī)酸的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2024-8-8 11:03:00  中國(guó)污水處理工程網(wǎng)

雙極膜電滲析(bipolarmembraneelectrodialysis,BMED)是在離子交換膜基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種膜分離技術(shù)。由于其具有能耗低、無(wú)污染、占地小、效率高等優(yōu)點(diǎn),雙極膜電滲析技術(shù)從20世紀(jì)50年代中期被發(fā)現(xiàn)以來(lái)就一直備受關(guān)注,并在80年代中期取得重大突破。近20年來(lái),隨著膜機(jī)理研究、膜結(jié)構(gòu)、膜材料和膜制備技術(shù)的重大創(chuàng)新,雙極膜電滲析技術(shù)研究與應(yīng)用更是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,其應(yīng)用已經(jīng)深入到化工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、食品和能源等諸多國(guó)計(jì)民生行業(yè)中,顯示出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景,在傳統(tǒng)工藝改進(jìn)和新工藝創(chuàng)新過程中發(fā)揮了不可替代的作用。

而目前起步最早、研究最多、應(yīng)用最廣泛的,主要是雙極膜電滲析在有機(jī)酸生產(chǎn)制備領(lǐng)域的應(yīng)用研究。有機(jī)酸是指具有酸性的有機(jī)化合物,是重要的工業(yè)原料,可廣泛應(yīng)用于食品飲料工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、精細(xì)化工工業(yè)、煙草加工、高分子材料合成等領(lǐng)域,在世界經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。有機(jī)酸的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法有電解氧化法、多相催化氧化法和發(fā)酵法等。電解氧化法和多相催化氧化法由于耗能大、催化劑價(jià)格昂貴等因素,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較少。有機(jī)酸工業(yè)化生產(chǎn)中最常用的是發(fā)酵法,但由于生產(chǎn)過程中為了調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH值,會(huì)加入堿(石灰)中和,需要消耗大量酸堿,形成大量廢液、廢渣污染環(huán)境。因此,傳統(tǒng)制酸工藝難以滿足綠色化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的要求。

由于雙極膜可在電場(chǎng)作用下,進(jìn)行水解離產(chǎn)生H+OH-可將發(fā)酵液中的有機(jī)酸鹽直接轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸和堿。在整個(gè)生產(chǎn)過程中,只需要加入循環(huán)使用的電極液外,無(wú)需添加任何酸堿,也不產(chǎn)生任何酸堿鹽廢液。同時(shí)副產(chǎn)的高純氫氧化鈉可循環(huán)用于發(fā)酵液的pH值調(diào)控,實(shí)現(xiàn)物料的工藝內(nèi)循環(huán),特別是采用特定的雙極膜電滲析構(gòu)型,還可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸的純化,在綠色化、節(jié)能化、高效化產(chǎn)酸方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此,雙極膜電滲析作為一種高效、價(jià)廉、操作方便的清潔化工生產(chǎn)新技術(shù),在有機(jī)酸綠色化生產(chǎn)中正在扮演著越來(lái)越重要的角色,已積累了不少工程應(yīng)用案例。本文將在介紹雙極膜電滲析工作原理、特點(diǎn)、構(gòu)型的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹在有機(jī)酸生產(chǎn)過程中的應(yīng)用案例。

1、雙極膜電滲析技術(shù)的定義及其特點(diǎn)

1.1 雙極膜電滲析的定義

電滲析(eletrodialysis,簡(jiǎn)稱ED)是利用離子交換膜對(duì)陰、陽(yáng)離子的選擇透過性能,在直流電場(chǎng)作用下,以電位差為推動(dòng)力,離子透過選擇性離子交換膜而遷移,使帶電離子從水溶液和其它不帶電組分中定向分離出來(lái)的一種電化學(xué)分離過程,從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。電滲析器件是由陰陽(yáng)離子交換膜、電極、隔板按一定排列順序組成的重復(fù)單元,如圖1所示。

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由于電滲析裝置中離子交換膜由活性離子交換基團(tuán)、固定官能團(tuán)和疏水底物組成,對(duì)溶液中的荷電離子具有選擇透過性能。性能優(yōu)良的離子交換膜,其“離子滲透選擇性”最高可以達(dá)99%,工作原理如圖2所示。在設(shè)計(jì)靈活、操作維修方便、工藝過程潔凈無(wú)污染、原水回收率高、裝置使用壽命長(zhǎng)等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

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但傳統(tǒng)電滲析工藝在離子分離和脫鹽領(lǐng)域也存在一定的技術(shù)限制,比如能耗較高、設(shè)備安裝復(fù)雜,且不能為酸根提供H+,需要引入大量外源酸,極大地增加了產(chǎn)品酸受污染的風(fēng)險(xiǎn),產(chǎn)生的鹽水也成為重要的環(huán)境負(fù)擔(dān)。為了克服以上問題,有研究者嘗試將雙極膜技術(shù)與電滲析裝置相結(jié)合,形成雙極膜電滲析系統(tǒng)。雙極膜電滲析(BioplarMembraneElectrodi-alysis,簡(jiǎn)稱BMED)(如圖3所示)是雙極膜與電滲析技術(shù)的耦合集成,是真正意義上的反應(yīng)膜。它是基于雙極膜的水解離和傳統(tǒng)電滲析原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是以雙極膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)電滲析的部分陰、陽(yáng)膜或者在傳統(tǒng)電滲析的陰、陽(yáng)膜之間加上雙極膜構(gòu)成的,能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的酸和堿。BMED行為與電場(chǎng)的方向有關(guān),當(dāng)雙極膜反向加壓時(shí)(陰膜層朝正極,陽(yáng)膜層朝負(fù)極),正、負(fù)離子從離子交換界面層分別通過陽(yáng)、陰層向主體溶液發(fā)生遷移,從而在界面層內(nèi)發(fā)生離子耗竭,形成高電勢(shì)梯度,陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O在膜的兩側(cè)離解分別得到H+OH-離子,并分別通過陽(yáng)膜和陰膜作H+OH-離子源。

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1.2 雙極膜電滲析的工作原理及特點(diǎn)

雙極膜電滲析的工作原理是利用離子交換膜的選擇透過性、雙極膜特有的水解離能力以及荷電物質(zhì)在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)。雙極膜兼具陰陽(yáng)膜的特性,其水解離過程如圖4所示。由于離子交換膜的選擇透過性,含有帶負(fù)電活性基團(tuán)的陽(yáng)膜使其能透過陽(yáng)離子,阻擋了陰離子透過;而含有帶正電活性基團(tuán)的陰膜能透過陰離子,阻擋了陽(yáng)離子。中間過渡層具有水解離催化作用,一般是由磺化PEK、過渡金屬和重金屬化合物以及叔胺類化合物等組成。不同電荷密度、厚度和性能的膜材料,在不同的復(fù)合條件下可制成不同性能和多種用途的雙極膜電滲析系統(tǒng)。

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雙極膜電滲析上述特性,使其與傳統(tǒng)電滲析過程相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):①能耗低,生產(chǎn)1tNaOH能耗約1500~2000kW·h,而電解方法需要2200~3000kW·h;②過程無(wú)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生;③無(wú)O2、H2等氣體的產(chǎn)生;④僅需1對(duì)電極,節(jié)約投資在綠色化、節(jié)能化、高效化產(chǎn)酸方面優(yōu)勢(shì)明顯,在將鹽同步轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)堿和酸;⑤不需要在每組隔室中放置1對(duì)電極,裝置體積小。因此,雙極膜電滲析技術(shù)可以作為一種綠色工藝用于清潔生產(chǎn),能夠產(chǎn)生酸堿的同時(shí),不需要添加化學(xué)藥劑且?guī)缀醪桓碑a(chǎn)廢水,相比普通電滲析,其能耗更低,效率較高。為資源的再生和回收、降低物質(zhì)和能源消耗、減少?gòu)U物排放、消除環(huán)境污染以及某些酸和堿的分離和制備提供了新的途徑,拓展了電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域,具有顯著的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值和環(huán)境效益。

1.3 雙極膜電滲析的構(gòu)型

雙極膜電滲析的性能和應(yīng)用除受膜本身性能影響外,膜堆構(gòu)型對(duì)其應(yīng)用也有較大影響。雙極膜電滲析法有兩種基本的結(jié)構(gòu)模式:三隔室式和兩隔室式。三隔室BMED構(gòu)型見圖5(a),雙極膜與陰陽(yáng)離子交換膜交替排列,雙極膜與陽(yáng)離子交換膜之間形成堿室,雙極膜與陰離子交換膜之間形成酸室,陽(yáng)陰離子交換膜之間的隔間為脫鹽室。三隔室構(gòu)型是化工生產(chǎn)及高鹽廢水處理和無(wú)機(jī)酸制備的常用結(jié)構(gòu),其最大的特點(diǎn)是能夠?qū)Ⅺ}同時(shí)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)酸和堿,多適用于處理在水中易解離的鹽溶液和產(chǎn)生純度較高的酸液和堿液。然而,用三隔室處理含弱酸根廢水時(shí),存在導(dǎo)電率低、膜堆電阻大、能耗大、經(jīng)濟(jì)性差等問題。

兩隔室BMED構(gòu)型是將雙極膜與陰離子交換膜(或陽(yáng)離子交換膜)按照一定順序交替排列放置在兩電極板中間,根據(jù)所用陰陽(yáng)離子膜不同,可分為兩種BMED兩隔室裝置。其中:(1)BP-CM-BP構(gòu)型的陽(yáng)膜膜堆,構(gòu)型見圖5(b),該構(gòu)型適合合成高純度的無(wú)機(jī)堿溶液與有機(jī)酸溶液。(2)BP-AM-BP構(gòu)型的陰膜膜堆,構(gòu)型見圖5(c),鹽液室中的A透過陰離子膜進(jìn)入酸液室,與雙極膜水解離產(chǎn)生的H結(jié)合形成鹽酸溶液。同時(shí),鹽液室中會(huì)存在M+、A-,以及雙極膜水解離產(chǎn)生的OH-,造成鹽液室中為鹽和堿的混合溶液。由于兩隔室雙極膜構(gòu)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在有機(jī)酸的生產(chǎn)中顯示出明顯優(yōu)勢(shì)。與普通電滲析相比,雙極膜電滲析有更多組合方式,并可根據(jù)不同的對(duì)象進(jìn)行選擇。

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2、雙極膜電滲析在有機(jī)酸規(guī);a(chǎn)中的應(yīng)用

從目前報(bào)道來(lái)看,近二十年來(lái)雙極膜電滲析生產(chǎn)有機(jī)酸的應(yīng)用主要集中在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模內(nèi)。在實(shí)際生產(chǎn)中,雙極膜電滲析工藝研究起步較晚,所占市場(chǎng)比重較小,但因其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)R欢揖哂须y以替代性,在促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝優(yōu)化升級(jí)方面優(yōu)勢(shì)突出。目前雙極膜的產(chǎn)業(yè)化制備和應(yīng)用都很少,國(guó)外在雙極膜開發(fā)應(yīng)用起步較早,在化工過程綠色化生產(chǎn)中也有工業(yè)化的應(yīng)用。雙極膜的第一個(gè)商業(yè)應(yīng)用始于1986年由美國(guó)賓夕法尼亞州華盛頓鋼廠WashingtonSteel(US)公司用于從不銹鋼浸洗液中回收氫氟酸和硝酸。1997EurodiaIndustrie在法國(guó)建成了一個(gè)用雙極膜電滲析法將有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸的工廠。兩個(gè)膜組型號(hào)為EUR20-240,總有效面積81m2,其有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化率(純度)98%,濃度達(dá)到390g/L。2001年,Euro-diaIndustrie還建立了一個(gè)年產(chǎn)1700t從醋酸鈉廢液回收醋酸的雙極膜工廠,膜的總面積為450m2,轉(zhuǎn)化效率91.5%,回收醋酸的濃度達(dá)到3mol/L。目前,雙極膜電滲析的應(yīng)用范圍分為以煙氣脫硫、硝酸鹽回收等為主的污染控制資源回收和以生產(chǎn)有機(jī)酸堿、蛋白生產(chǎn)果汁果酸為主的化工和食品生產(chǎn),各領(lǐng)域應(yīng)用特點(diǎn)見表1。

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由于雙極膜生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定以及工藝設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,國(guó)內(nèi)BMED在商業(yè)中的應(yīng)用相對(duì)其他方法來(lái)說工程案例要少得多。我國(guó)學(xué)者從上個(gè)世紀(jì)末開始研究BMED制備有機(jī)酸應(yīng)用1992年,清華大學(xué)蔣維鈞等申請(qǐng)了“雙極性膜電滲析法制備有機(jī)酸的設(shè)備與工藝”的專利,利用雙極膜與陽(yáng)離子膜形成的電滲析裝置,反應(yīng)進(jìn)行6h后,有機(jī)酸鹽的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%。徐銅文、傅榮強(qiáng)等研究了雙極膜電滲析法生產(chǎn)葡萄糖酸的工藝條件,驗(yàn)證了膜堆組合方式、電流密度、料液濃度等條件對(duì)葡萄糖的能耗、電流密度、生產(chǎn)成本的影響。與傳統(tǒng)葡萄糖酸生產(chǎn)工藝相比,雙極膜電滲析技術(shù)在降低生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面效果顯著,葡萄糖酸鈉的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到98%以上,且有望實(shí)現(xiàn)零成本生產(chǎn)葡萄糖酸的目標(biāo)。除上述有機(jī)酸,還有學(xué)者對(duì)雙極膜電滲析法在;撬、酒石酸、維生素C、檸檬酸、蘋果酸、乙酸、水楊酸、;撬、乳酸、氨基酸、衣康酸、丙酸、甲苯磺酸和其他有機(jī)酸等進(jìn)行了的應(yīng)用研究。

國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)雙極膜的研發(fā)、生產(chǎn)、工藝開發(fā)與推廣起步較晚,但隨著雙極膜水解離機(jī)理的進(jìn)一步研究和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,一些公司相繼開發(fā)出性能優(yōu)良的商品化雙極膜,并已經(jīng)探索其在有機(jī)酸生產(chǎn)中的商業(yè)化應(yīng)用。有機(jī)酸具有電離和離解度小的特性,可用雙極膜電滲析器直接將有機(jī)酸鹽轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸,且處理過程中無(wú)廢水排放,并且副產(chǎn)物NaOH還可以循環(huán)用于發(fā)酵過程。宜賓絲麗雅集團(tuán)有限公司發(fā)明了一種生產(chǎn)葡萄糖酸的雙極膜電滲析系統(tǒng),原料先通過預(yù)過濾器去除大顆粒的懸浮物,再通過微孔過濾器的方法截留大分子量的污染物,所得透過液進(jìn)入雙極膜電滲析膜堆進(jìn)行循環(huán),可回收得到有利用價(jià)值的NaOH和葡萄糖酸。其所用的雙極膜電滲析裝置系統(tǒng)包括極液流道板、電極、隔板、均相陽(yáng)膜、均相陰膜、雙極膜、極液流道板、陽(yáng)極接線柱、陰極接線柱(如圖6所示),所述的陰極接線柱與陰極垂直焊接,陽(yáng)極接線柱與陽(yáng)極垂直焊接;在陰極與陽(yáng)極之間形成一個(gè)膜堆空間,在所述的膜堆空間內(nèi)放置膜組。

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杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心金可勇等探索了采用雙極膜法生產(chǎn)萄糖酸的規(guī)模化研究,自主開發(fā)了一種由100組膜對(duì)、有效膜面積共有25m的規(guī);a(chǎn)裝置(如圖7所示),對(duì)雙極膜電滲析的組合形式和單極膜材料進(jìn)行篩選,為大幅提高電流效率、降低設(shè)備投資提供了保證。

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2014年山東天維膜技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首條雙極膜生產(chǎn)線完成安裝調(diào)試并試車生產(chǎn),打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,填補(bǔ)了我國(guó)荷電膜產(chǎn)業(yè)化的空白,為雙極膜的規(guī)模化推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。同年,山東天維膜技術(shù)有限公司自主設(shè)計(jì)的雙極膜電滲析法生產(chǎn)丁二酸項(xiàng)目投產(chǎn),該項(xiàng)目融合了陶瓷膜過濾、超濾、均相膜電滲析、螯合樹脂等多個(gè)預(yù)處理工藝(如圖8所示),預(yù)處理后的發(fā)酵液進(jìn)入雙極膜電滲析系統(tǒng)后直接轉(zhuǎn)化為丁二酸,最后通過蒸發(fā)結(jié)晶得到高純丁二酸產(chǎn)品。該項(xiàng)目使用了雙極膜200余平方米,生成的酸堿濃度都在8%以上,堿可回到發(fā)酵過程中調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH值,實(shí)現(xiàn)物料的工藝內(nèi)循環(huán),產(chǎn)品收率達(dá)到97.4%。本生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)工藝相比廢水量減少約90%,避免大量活性炭的使用,減少了樹脂用量90%,大大減少了廢水處理費(fèi)用,降低了對(duì)環(huán)境的污染。一些企業(yè)還開展了雙極膜電滲析在硫代二丙酸、丁二酸規(guī)模生產(chǎn)整套解決方案的探索和研究。

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3、雙極膜電滲析在有機(jī)酸制備中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

3.1 機(jī)遇

近幾年隨著國(guó)家一系列環(huán)保政策的實(shí)施,對(duì)廢水和廢鹽的排放越來(lái)越嚴(yán)格,而工業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)酸是耗水大戶,同時(shí)其轉(zhuǎn)化的離交系統(tǒng)也是消耗酸堿產(chǎn)生大量廢鹽水的主要工序,比如生產(chǎn)1噸有機(jī)酸將會(huì)產(chǎn)生10噸廢水,生產(chǎn)1摩爾有機(jī)酸需要消耗1摩爾酸和1摩爾堿,同時(shí)生成1摩爾鹽,而雙極膜制備有機(jī)酸的清潔生產(chǎn)工藝,可以取代90%以上的離交系統(tǒng)負(fù)荷,大大減輕廢水的排放壓力,同時(shí)降低酸堿消耗和廢鹽的產(chǎn)生。

3.2 挑戰(zhàn)

盡管目前國(guó)內(nèi)BMED在有機(jī)酸生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)步,技術(shù)水平總體上能和國(guó)際接軌,解決國(guó)內(nèi)工業(yè)的一些需求。但雙極膜電滲析在實(shí)際生產(chǎn)中起步較晚,在整個(gè)膜市場(chǎng)中所占比重較小,仍存在很多挑戰(zhàn),如雙極膜生產(chǎn)工藝復(fù)雜、質(zhì)量不穩(wěn)定、價(jià)格偏高。尤其是在一些產(chǎn)品應(yīng)用過程中工藝技術(shù)開發(fā)力度不夠,膜技術(shù)工藝開發(fā)仍以實(shí)驗(yàn)研究為主導(dǎo),難以滿足有機(jī)酸制備主流程工藝要求,嚴(yán)重遲滯了雙極膜電滲析技術(shù)在有機(jī)酸規(guī);a(chǎn)中的推廣應(yīng)用。

(1)雙極膜的強(qiáng)度低、壽命偏短。目前國(guó)產(chǎn)的雙極膜強(qiáng)度不高,使用壽命大多在2~3年,更換頻率較高,亟需開發(fā)出更加耐用的雙極膜。

(2)BMED制備有機(jī)酸的工藝過程極其復(fù)雜,對(duì)膜性能和品種要求極高。國(guó)產(chǎn)雙極膜為陰膜層、催化層、陽(yáng)膜層復(fù)合起來(lái)的多層膜,使用過程中出現(xiàn)起泡、串料、漏電流的現(xiàn)象,導(dǎo)致膜性能嚴(yán)重下降,亟需開發(fā)出高性能的雙極膜,優(yōu)化設(shè)計(jì)膜結(jié)構(gòu),提升膜通量和抗污染能力。

(3)雙極膜水解離電壓偏高,導(dǎo)致能耗偏高。當(dāng)前最常用的是兩隔室雙極膜電滲析,電流密度達(dá)到500A/m2時(shí),膜對(duì)電壓需要達(dá)到1.65V以上,每kmol有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化能耗達(dá)到80kWh以上,亟需開發(fā)出新型的雙極膜及操作工藝來(lái)降低運(yùn)行成本。

(4)雙極膜組器開發(fā)工藝還不成熟。尚缺乏面向膜材料產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),造成雙極膜產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,亟需重視原始技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)出質(zhì)量穩(wěn)定的雙極膜組件,實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行,力爭(zhēng)形成環(huán)保領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。

4、結(jié)語(yǔ)

雙極膜電滲析技術(shù)涉及到化學(xué)、生物、物理、機(jī)械等多領(lǐng)域交叉、知識(shí)密集型的綜合學(xué)科,是多學(xué)科技術(shù)的創(chuàng)新式和集成式應(yīng)用的新興領(lǐng)域。因其高效節(jié)能、環(huán)境友好等顯著特點(diǎn),雙極膜電滲析技術(shù)開拓了電滲析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,在化工生產(chǎn)、生物技術(shù)、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,有望解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一些技術(shù)難題,已經(jīng)并將繼續(xù)成為電膜過程的重要發(fā)展方向。國(guó)外在雙極膜電滲析制備有機(jī)酸方面經(jīng)過幾十年的研究和開發(fā),已經(jīng)基本走向了規(guī)模化生產(chǎn)的道路。而國(guó)內(nèi)雙極膜制備有機(jī)酸的應(yīng)用才剛開始,大規(guī)模應(yīng)用仍與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定距離。

從已有的應(yīng)用項(xiàng)目案例來(lái)看,當(dāng)前雙極膜電滲析項(xiàng)目設(shè)計(jì)工藝路線沒有形成行業(yè)統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn),各工程項(xiàng)目的復(fù)雜性需要多種處理方法的耦合配套,為企業(yè)提供整體解決方案,在一定程度上阻礙了雙極膜電滲析技術(shù)的推廣應(yīng)用。同時(shí),受膜價(jià)格、產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定性、膜污染和生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性影響,應(yīng)用推廣速度遠(yuǎn)不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,因此雙極膜電滲析技術(shù)在有機(jī)酸生產(chǎn)工藝開發(fā)、創(chuàng)新及應(yīng)用推廣還有很長(zhǎng)的一段路要走。隨著膜的化學(xué)穩(wěn)定性提高、抗污染性能和離子選擇性進(jìn)一步增強(qiáng),關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘和生產(chǎn)工藝的突破,未來(lái)十幾年雙極膜電滲析技術(shù)有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī);瘧(yīng)用。(來(lái)源:濰坊職業(yè)學(xué)院,山東省荷電高分子膜材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東省海洋精細(xì)化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

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