面向工业应用的特种膜分离过程研究

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1、分类号：O64UDC：540学号：15451282237密级：公开温州大学硕士学位论文面向工业应用的特种膜分离过程研究作者姓名：秦文梦培养类型：学术型专业：化学研究方向：电化学指导教师：陈庆副教授完成日期：2018年3月10温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本

2、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日面向工业应用的特

3、种膜分离过程研究摘要我国是工业大国，工业生产需要消耗大量的能源，并且会产生工业废物。虽然我国地大物博，却是个能源紧缺国家，大部分的石油依赖进口。因此改进生产工艺，可以降低生产成本，提高能源利用率。工业废物包括固态、液态和气态物品。液态废物中尤以废酸最难处理。直接排放会导致严重的环境污染，目前处理废酸方法主要是中和法和再生法。废酸再生后不但免除了环境压力，还节省了生产原料。但是中和法会消耗大量药品，再生法的机器腐蚀速度快，机械成本高。膜分离技术因为其操作温度低、无相变、设备体积小和高效节能的优点被广泛应用于海水淡化和废液回收

4、中。为此，我们提出了用膜分离的方法改进生产方法、回收处理工业废酸。主要工作如下：（1）聚四氟乙烯水相分散液浓缩。我们尝试了超滤、负压超滤和反渗透的方法，后来又结合电泳的原理和倾析的工艺设计组装了一个电倾析浓缩系统。在电场作用下，聚四氟乙烯粒子在隔室下方聚集，隔室中分散液分层，上层是质量分数减少的清液，下层是质量分数增加的浓缩液。清液质量分数小于2%，浓缩液质量分数高于60%，达到商品要求。装置在不断添加原料的情况下连续运行了100多个小时，且实现了自动取样。电倾析膜堆抗污染能力强，装置在半年实验时间内未损坏，使用寿命长。I

5、（2）盐酸除氟和污酸纯化。将含有2000ppm氟的18%盐酸废液用六甲基二硅氧烷萃取，萃取后氟含量降到20ppm以下。用氢氧化钠对六甲基二硅氧烷洗脱后，可以重复使用，萃取后氟含量降低到20ppm以下。除氟后盐酸可以重新利用。用氧化锌中和后纳滤的方法，分离2-2+污酸中硫酸根离子和一价离子，SO4和Zn截留率均大于90%，可以纯化污酸回收利用。（3）扩散渗析法提取盐湖卤水中锂。用小膜堆扩散渗析方法找到了对锂透过率高且对锂选择透过性较好的Nafion212和Nafion115膜，并用三段大膜堆反向流动测试了不同流速下膜堆对盐湖

6、卤水中锂镁的透过率和选择透过性，发现流速与它们的关系。为盐湖卤水提取锂提供了一种可行的方法。关键词：分散液浓缩，电倾析，盐酸除氟，扩散渗析IIRESEARCHONSPECIALMEMBRANESEPARATIONPROCESSESFORINDUSTRIALAPPLICATIONSABSTRACTChinaisabigindustrialcountry.Industrialproductionconsumesalotofenergyandproducesindustrialwaste.AlthoughChinaisavast

7、country,itisanenergy-shortagecountry.Mostofitsoilimportsdependonimports.Therefore,improvingtheproductionprocesscanreduceproductioncostsandimproveenergyefficiency.Industrialwasteincludessolid,liquidandgaseousarticles.Wasteacidsareparticularlydifficulttohandleinliqu

8、idwastes.Directemissionscanleadtoseriousenvironmentalpollution.Atpresent,themainmethodsofdisposingofwasteacidareneutralizationandregeneration.Theregener