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文檔簡(jiǎn)介
1、在工業(yè)清潔生產(chǎn)中,雙極膜電滲析由于雙極膜特有的水/醇解離功能,不僅可以在線實(shí)現(xiàn)大量的反應(yīng),而且可以從源頭抑制環(huán)境污染源的產(chǎn)生,因此在綠色化工和分離過(guò)程中占有舉足輕重的地位。從理論上來(lái)說(shuō),雙極膜電滲析的醇解離應(yīng)用范圍可以擴(kuò)展到通過(guò)醇鹽引入烷氧基的任何縮合反應(yīng)中,從而衍生出大量的有機(jī)合成新路線,對(duì)于有機(jī)合成綠色化有著重大的意義。但是相比之下,醇解離在化工清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于水解離,這主要是因?yàn)榇冀怆x研究在醇解離機(jī)理、過(guò)程傳質(zhì)和應(yīng)用工藝等
2、方面缺乏深入、廣泛的探索。
本論文以化工清潔生產(chǎn)為背景,以甲醇解離和乙醇解離為切入點(diǎn),研究雙極膜電滲析在非水體系中的應(yīng)用,重點(diǎn)研究膜在非水體系中的性能要求及表征手段以及綠色有機(jī)合成工藝,得出的結(jié)論如下:
對(duì)于雙極膜在甲醇和乙醇體系中的醇解離,同樣可以采用電流一電壓曲線和阻抗譜進(jìn)行雙極膜界面層厚度的測(cè)定并且指導(dǎo)雙極膜性能的改進(jìn)。
與FT-BP和FBM雙極膜相比,Neosepta BP-1在甲醇和乙
3、醇中雖然溶脹但仍能保持完整,是勉強(qiáng)適于雙極膜醇解離應(yīng)用的一種商業(yè)雙極膜。
對(duì)于雙極膜的乙醇解離,可以通過(guò)1H NMR核磁譜來(lái)直接檢測(cè)乙氧根離子(CH3CH2O-∶δ3.736-3.666(q,2H)和δ1.255-1.209(t,3H))的存在,從而為雙極膜醇解離提供直接證據(jù)。
利用雙極膜電滲析在甲醇體系中解離甲醇,可以將氯乙酸甲酯直接轉(zhuǎn)化成甲氧基乙酸甲酯,不僅安全而且環(huán)境友好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著電流密度的增
4、大,甲氧基乙酸甲酯的產(chǎn)率也會(huì)增大,但是電流效率會(huì)降低;與此相反的是,隨著反應(yīng)原料氯乙酸甲酯濃度的增加,甲氧基乙酸甲酯的產(chǎn)率、電流效率都會(huì)相應(yīng)的增加,產(chǎn)物濃度從1.08 mmol/L增加到6.59 mmol/L,電流效率從2.6%增加到15.7%。
通過(guò)離子交換和雙極膜電滲析的集成,可以有效降低非水體系電阻,為甲氧基乙酸甲酯的工業(yè)生產(chǎn)掃除障礙。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在產(chǎn)酯室加入D201大孔離子交換樹(shù)脂可以最大幅度的降低膜堆電壓,膜堆電壓
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