PTFE中空纤维膜萃取苯甲酸工艺研究

以氢氧化钠溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取料液中的苯甲酸,考察了料液相苯甲酸的初始浓度、料液相初始pH、料液相与萃取相流量比、萃取剂的初始浓度对苯甲酸萃取率(η)的影响。结果表明,随着料液初始浓度增大,η增大,当苯甲酸浓度1 g/L时,η减小,但膜通量基本不变,即存在一个最大膜通量,此时苯甲酸浓度变化对传质无影响;料液的pH值下降,η增大;萃取相氢氧化钠浓度增大,η增大;存在一个最佳相流量比(Q料/Q萃)为1.8。另外,温度升高有利于膜萃取。     

PTFE中空纤维膜萃取对苯二胺工艺研究

以硫酸溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取料液中的对苯二胺,考察了料液相对苯二胺的初始浓度、料液相初始pH、料液相与萃取相流量、萃取剂的初始浓度对对苯二胺萃取率(η)的影响。结果表明,随着料液初始浓度增大,η增大,当对苯二胺浓度0.8 g/L时,η减小,但膜通量基本不变,即存在一个最大膜通量,此时对苯二胺浓度变化对传质无影响;对苯二胺料液的pH增大,η增大;萃取相硫酸浓度增大,η增大。另外,温度升高有利于膜萃取。     

PTFE中空纤维膜萃取草酸工艺研究

以氢氧化钠溶液为萃取剂,采用PTFE中空纤维膜萃取草酸沉淀稀土废水中的草酸,考察了料液中草酸的初始浓度和HCl初始浓度、萃取液中Na OH初始浓度、料液与萃取液流量比对草酸萃取率(η)的影响,并进行了草酸沉淀稀土废水膜萃取实验验证。结果表明,料液中HCl初始浓度增大,η增大;料液中草酸浓度变化,对η影响较小;萃取相中Na OH浓度增大,η增大;最佳料液与萃取液流量比为2;在草酸沉淀稀土废水的草酸、HCl浓度范围内,采用0.8 mol/L Na OH溶液作萃取液,使用本PTFE中空纤维膜萃取草酸沉淀稀土废水,对草酸的萃取率在95%~96%之间,萃取速度较快,萃取平衡时间不超过45 min。     

Cu2+在支撑液膜中的传质过程

研究了以疏水性多孔聚丙烯膜(Celgard 2500)为支撑体和LIX984的煤油溶液为膜液的支撑液膜体系萃取Cu2+的传质过程. 采用双膜理论描述Cu2+通过平板支撑液膜的传质过程,建立了其在稳态下的传质动力学方程,且当反萃取侧酸浓度大于2 mol/L时,反萃取侧的传质阻力可以忽略;利用膜内分传质系数km表征支撑液膜膜液的流失行为,在传质过程中,km先增大而后逐渐减小,且载体的流失速率大于稀释剂煤油的流失速率. 考察了操作条件对传质和膜液流失速率的影响,结果表明,Cu2+初始传质通量随载体初始浓度、料液初始pH值和料液初始Cu2+浓度的增大而增大;载体初始浓度越大,膜液流失越快;料液初始Cu2+浓度增大,膜液流失越慢;料液相pH值的改变对膜液流失速率没有影响.     

萃取凝胶膜过程工艺条件对镍离子传质效率及稳定性增进

利用交联反应在PVDF超滤膜表面创新性的构建含有萃取剂磷酸二异辛酯的聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯体系萃取凝胶膜（EGM）;并对其基本物理化学性质进行了表征。研究了EGM过程中料液相循环方式、料液相及反萃相浓度与流量、水相温度、组件装填密度等工艺条件对镍离子传质性能及EGM运行稳定性的影响规律。9 h实验结果表明在室温水相温度为22℃条件下,当工艺运行条件为料液相流量1900 ml·min^-1、反萃相流量93 ml·min^-1、组件装填密度14%、料液相循环于壳程时,EGM对镍离子的萃取性能及稳定性达到最佳值。在此基础上,对该系统进行了60 h稳定性实验,并与传统支撑液膜进行了对比。结果显示传统支撑液膜持续运行35 h后通量降为0,衰减率为100%;而EGM持续运行60 h后通量衰减率仅为27.1%;同时EGM初始传质通量相比于传统支撑液膜提高了6.8倍,体现了EGM过程在传质通量大幅提升和长期运行稳定性显著增进方面具有双重优势。     

多效膜蒸馏技术分离尿素水溶液的研究

应用新型多效膜蒸馏技术,对尿素水溶液体系进行分离试验研究。用正交试验方法对操作条件进行优化设计,结果表明,在试验范围内,当膜侧进口温度90℃,料液流量30 L/h,料液初始质量分数0.5%,膜通量最大;当膜侧进口温度90℃,料液流量10 L/h,料液初始质量分数0.5%,造水比最大;膜通量随膜侧进口温度升高而增加,膜通量随进料流量增大而增加,造水比反之。     

新型气隙式膜蒸馏组件盐水浓缩的试验研究

利用新型气隙式膜蒸馏组件对氯化钠溶液进行膜蒸馏试验研究。考察了进料温度、流速、浓度对膜通量、造水比和截留率的影响。结果表明,膜通量和造水比随着进料温度T3升高而增大,随着进料浓度的增加而减小;料液流量增加时膜通量增大,造水比降低;试验过程中截留率基本保持不变,稳定在99.8%以上。当料液浓度为3.0%,进料温度T1为30.0℃,T3为95.0℃、流量为7.0 L/h时,膜通量为4.1 L/(m2·h),造水比为7.0,截留率可达99.8%,经过60 d浓缩试验后,膜通量、造水比和截留率均保持稳定。     

聚丙烯支撑液膜提取柠檬酸的传质条件

用聚丙烯支撑液膜从柠檬酸溶液中提取柠檬酸，通过正交实验考察和分析料液相浓度、反萃取相浓度、搅拌速率、温度等因素的影响，得到最佳传质条件：料液相浓度为0．4mol／L、反萃取相浓度0．1mol／L、搅拌强度300r／min、传质温度25℃。同时对该膜体系进行连续提取实验，结果表明最佳传质条件下膜体系稳定性较好，膜通量下降后可通过重新浸泡得以恢复，继续使用。     

应用厚体液膜法处理含镍废水

采用内耦合大块液膜分离技术,考察料液相浓度、料液相pH值、载体浓度、反萃取剂浓度、料液相中柠檬酸钠与镍(Ⅱ)的摩尔比对镍(Ⅱ)迁移率的影响,研究了以三辛基甲基氯化铵(TOMAC)为载体的液膜中镍(Ⅱ)的迁移规律。结果表明,在其它条件一定时,当料液相浓度为0.03M,料液相pH值控制在10左右,载体浓度为6%,反萃取浓度为0.05￣0.07M,料液相中柠檬酸钠与镍离子的摩尔比值为11∶,迁移时间为180min时,镍(Ⅱ)的提取率达到50%以上。     

萃取凝胶膜过程工艺条件对镍离子传质效率及稳定性增进

利用交联反应在PVDF超滤膜表面创新性的构建含有萃取剂磷酸二异辛酯的聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯体系萃取凝胶膜(EGM);并对其基本物理化学性质进行了表征。研究了EGM过程中料液相循环方式、料液相及反萃相浓度与流量、水相温度、组件装填密度等工艺条件对镍离子传质性能及EGM运行稳定性的影响规律。9 h实验结果表明在室温水相温度为22℃条件下,当工艺运行条件为料液相流量1900 ml·min~(-1)、反萃相流量93 ml·min~(-1)、组件装填密度14%、料液相循环于壳程时,EGM对镍离子的萃取性能及稳定性达到最佳值。在此基础上,对该系统进行了60 h稳定性实验,并与传统支撑液膜进行了对比。结果显示传统支撑液膜持续运行35 h后通量降为0,衰减率为100%;而EGM持续运行60 h后通量衰减率仅为27.1%;同时EGM初始传质通量相比于传统支撑液膜提高了6.8倍,体现了EGM过程在传质通量大幅提升和长期运行稳定性显著增进方面具有双重优势。     

以D2EHPA-TOPO为载体的乳化液膜体系萃取磷酸中La（Ⅲ）的工艺及传质机理研究

通过以二（2-乙基己基）磷酸酯／氧化三辛基膦（D2EHPA／TOPO）为流动载体,磺化聚丁二烯（LYF）为表面活性剂,液体石蜡为膜增溶剂,煤油为稀释剂,盐酸为内水相的W／O型乳液,与含La（Ⅲ）的磷酸的外水相进行萃取的过程,制备了W／O／W的双重乳化液膜体系,用单因素法考察了载体浓度,表面活性剂浓度,内相酸度,水乳比等对液膜提取率的影响,确定了最佳工艺条件,迁移率达94．21％以上。并以单浓度递变斜率法研究了载体浓度,表面活性剂浓度,磷酸浓度,H2PO4^-浓度,水相平衡H^＋浓度对分配比的影响,推导出了该乳化液膜的传质机理所经历的步骤。传质机理中包括萃取-反萃表达式,和协萃物组成La（H2PO4）L2（HL）2·（H3PO4）·2TOPO。     

乳状液膜法萃取废水中氰化物的特性

针对氰化废水的特点,以三正辛胺（TOA）为载体、煤油为膜溶剂、液体石蜡为膜助剂、NaOH水溶液为内水相,采用乳状液膜技术处理工业废水中的氰化物。重点考察了表面活性剂用量、流动载体用量、内相液NaOH浓度等因素对氰化物萃取率的影响规律。研究结果表明：当TOA体积分数为2%、表面活性剂Span-80体积分数为3%、液体石蜡体积分数为1%、内水相NaOH质量分数为2%、油内比为1︰1、乳水比为1︰7、萃取时间为15min时,氰化废水中氰化物的萃取率达到95%以上。在实验得出的最优条件下,考察最优条件对初始浓度不同的实际废水的适用范围,分别对初始浓度为322.23mg/L、483.35mg/L、644.46mg/L和966.70mg/L的氰化废水进行处理,可得该体系下处理氰化废水的较佳的浓度范围为300～500mg/L,氰化废水中氰化物的萃取率可达到95%以上。综上所述,乳状液膜法在工业上具有良好的应用前景。     

Separation of Zinc Ions from an Acidic Mine Drainage using a Stirred Transfer Cell–Type Emulsion Liquid Membrane Contactor

Abstract

This is a report on the separation and recovery of zinc ions from an acidic mine drainage using a stirred transfer cell‐type emulsion liquid membrane contactor. Di(2‐ethylhexyl) phosphoric acid was used as a highly selective carrier for the transport of zinc ions through the emulsified liquid membrane. A study was made of the effect on the extraction extent and initial extraction rate of the following variables: pH and initial metal concentration of the feed phase, carrier content in the organic solution, a stripping agent concentration in the receiving phase, and stirring speed in the transfer cell. The content of sulfuric acid as a stripping agent did not show in the studied range any significant influence on metal permeation through the SLM, although a minimum hydrogen ion concentration of 100 g/L is suggested in the internal aqueous solution to ensure an acidity gradient between both aqueous phases to promote the permeation of metal ions toward the strip liquor. Results show that using a pH of 4.0 in the feed acid solution, a concentration of 3% w/w_o of phosphoric carrier in the organic phase and a H₂SO₄ content of 100 g/L in the strip liquor, the extent and rate of extraction through the liquid membrane can be highly favored, pointing to the potential of this method for extracting heavy metals from many kinds of dilute aqueous solutions.     

Recovery of Copper Ions from Wastewater by Hollow Fiber Supported Emulsion Liquid Membrane

Recovery of copper ions from wastewater using a hollow fiber supported emulsion liquid membrane (HFSELM) was studied with LIX984N as carrier, kerosene as diluents, and sulfuric acid solution as strippi...     

Highly Selective Extraction and Transport through a Bulk Liquid Membrane of L-Cysteine Using [K • DC18C6]+ Complexes

It is shown that dicyclohexyl-18-crown-6 (DC18C6) dissolved in chloroform can extract efficiently and selectively the anionic form of L-cysteine from aqueous solutions containing potassium ions. This ability depends on the aqueous phase pH and type of the salt used in this phase. Under optimized conditions L-cysteine can be quantitatively extracted into the organic phase. In such conditions there was no detectable extraction of amino acids tryptophan, tyrosine, leucine, methionine, arginine, asparagine, aspartic acid, glycine, serine, and threonine. The transport of L-cysteine from potassium chloride/potassium hydroxide solution across a bulk liquid membrane containing DC18C6 dissolved in chloroform has been investigated. The parameters influencing the transport efficiency such as the pH of the feed phase, the kind and concentration of the receiving phase, carrier concentration, the kind of organic diluents, and time were examined and optimized. An efficient stripping at the membrane/stripping phase interface was found using hydrochloric acid as strippant. Selectivity of the proposed system was evaluated by performing a series of competitive transport experiments on the binary mixtures containing L-cysteine with the competitor amino acids noted earlier. This investigation exhibits excellent transport selectivity of the process towards L-cysteine with respect to the examined amino acids.     

乳化液膜法提取废水中的阿司匹林

针对阿司匹林（ASA）结晶母液经处理后产生的废液,采用搅拌和超声结合的方法制备了乳化液膜体系来回收ASA。以环己烷为膜溶剂,Span80做表面活性剂,石蜡做膜稳定剂,氢氧化钠（NaOH）为内水相,研究了表面活性剂浓度、内水相NaOH浓度、内水相类型、外相pH、油内比、乳水比、搅拌速度、膜溶剂类型、盐浓度、ASA初始浓度等试验条件对ASA萃取效果的影响,并进行了破乳研究。结果表明：在最佳实验条件下[环己烷90%（质量分数）、Span80 6%（质量分数）、C（NaOH）=0.1mol/L、油内比1：1、水乳比1：4、搅拌速度200r/min、ASA初始浓度500mg/L],不对外相进行pH调节时,15min后ASA的萃取率可高达97.4%。对实验后的乳液进行离心破乳,20min后破乳率可达72.9%,破乳后的油相重复利用5次后,对ASA的提取率仍在76%左右。     

以植物油做膜液的支撑液膜法处理染料废水的研究

以天然植物油为膜液,含聚四氟乙烯涂层的聚丙烯平板膜（PPsT）作为支撑膜,研究了支撑液膜（SLM）系统去除和回收水溶液中分散染料阳离子红4G的性能及影响因素,并确定了最佳实验条件：料液pH值11．0±0．1,脱除液：1．0g／LH2SO4,搅拌速度：350rpm．膜液：棕榈油,脱除时间：7h。去除率随料液初始浓度的增大（〉100mg／L）而增大,但通量J不变（在液膜稳定的情况下）。在最佳条件下,100mg／L的染料溶液其去除率达到94．1％。利用扫描电子显微镜（SEM）和能量弥散Z射线分析仪（EDX）对该液膜的稳定性进行了研究。结果表明：染料去除率从第1d的95．2％下降到第5d的56．3％,通量J从17．2×10^-6g／m^2·s降到8．1×10^-6g／m^2S。5d后液膜的损失量为20．5％。     

液膜法提取分离对氨基苯甲酸的研究

由磷酸三丁酯(TBP)、表面活性剂和煤油为油相,氢氧化钠溶液为内水相,含对氨基苯甲酸(PABA)的水溶液为料液(外水相),组成了W/O/W型乳状液膜体系,用乳状液膜法对料液中的PABA进行了分离富集研究。探讨了PA-BA在水中的形态分布及其液膜分离的传质机理,考察了表面活性剂种类、TBP质量分数浓度、外水相pH值和内水相氢氧化钠浓度等因素,对PABA传质分离的影响。结果表明,采用适宜的乳状液膜体系,在最佳的操作条件下,对含PABA浓度为500 mol/L的料液进行分离富集时,仅经一级液膜分离过程,PABA的分离提取率可达99%。