纳滤技术回收纺丝废水中的离子液体_王薇

Recoveryofionicliquidfromspinningwastewaterbynano-filtrationtechnologyWangWei1，2，ChengBowen1，DuQiyun1，2（1.KeyLaboratoryforHollowFiberMembraneMaterialsandMembraneProcess，DepartmentofEducation，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300160，China；2.TianjinMotianMembraneEngineeringandTechnologyCo.，Ltd.，Tianjin300160，China）纳滤技术回收纺丝废水中的离子液体王薇1，2，程博闻1，杜启云1，2（1.天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160；2.天津膜天膜工程技术有限公司，天津300160）［摘要］比较了3种纳滤膜对水溶液中离子液体的截留效果，研究结果表明，NF-1对质量浓度为0.5g/L的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐［AMIM］Cl的截留率达到90.5%，水通量为15.8L/（m2·h）。实验研究了离子液体浓度、测试压力、测试温度等对纳滤膜截留性能的影响。实验将纳滤膜应用于纺丝废水中离子液体的回收，FTIR表明，回收的离子液体的纯度较高。［关键词］离子液体；纳滤膜；纺丝废水［中图分类号］TQ028.8［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）12-0056-03Abstract：Theeffectsofthreekindsofnano-filtrationmembranesontherejectioncapacityoftheionicliquidinaqueoussolutionhavebeencompared.Theresultsshowthattherejectionrateof0.5%of（1-allyl-3-methylimidazoliumchloride，［AMIM］ClbyNF-1is90.5%，andthefluxis15.8L/（m2·h）.Theeffectsoftheconcentrationofionicliquid，operatingpressureandtemperatureontherejectioncapacityofthemembraneareinvestigated.Themembranecanalsobeusedforrecoveringionicliquidfromspinningwastewater.TheFTIRshowsthattherecoveredionicliquidhashighpurity.Keywords：ionicliquids；nano-filtrationmembrane；spinningwastewater［基金项目］973国家重点基础研究发展计划（2006CB708602）；天津市科技攻关计划项目（06YFGZSH01700）传统的纤维素溶剂主要有铜氨溶液、N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶剂体、氯化锂/二甲基乙酰胺（LiCl/DMAc）溶剂体系等〔1-2〕。这些溶剂存在着不稳定、有毒害、不易回收和价格昂贵等缺点。作为绿色溶剂的离子液体在目前报道的有关溶解纤维素的实验研究中，均体现出了溶解温度低、溶解过程容易、溶解时间短、溶剂可以回收等显著优点〔3-4〕。并且离子液体是纤维素非衍生化溶剂，纤维素无须活化就可与其直接混合溶解，这对于生产均一的高取代度纤维素衍生物的意义是不言而喻的，这些都是有机溶剂所不能比拟的。关于从废液或废水中回收离子液体的技术已有许多报道〔5-6〕，但大多采用常压或减压蒸馏的方法除水以纯化或回收离子液体〔7〕，将膜技术应用于离子液体回收的相关报道还很少。S.Han等〔8〕报道了采用纳滤膜从Suzuki偶联反应后剩余的有机混合体系中回收离子液体的实验，实验结果表明，纳滤膜对离子液体的截留率可达95%。纺丝废水中离子液体的含量较低，采用蒸馏法能耗较高，不利于节能减排。笔者通过对离子液体的水溶液和纺丝废水进行截留实验，考察纳滤膜应用于纺丝废水中离子液体回收的可能性。1实验部分1.1实验试剂及仪器试剂：纳滤膜NF-1、NF-2、NF-3，自制；1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（［AMIM］Cl），天津工业大学，第29卷第12期2009年12月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．12Dec.，200956——工业水处理2009－12，29（12）王薇，等：纳滤技术回收纺丝废水中的离子液体分析纯；硫酸镁、氯化钠，均为分析纯，天津市化学试剂三厂。仪器：MC226型电导仪，梅特