双极性膜电渗析法制备牛磺酸_余立新

河南化工双用2年第2期双极性膜电渗析法制备牛磺酸余立新,苏静,林涛(清华大学化工系,北京IOx〕84摘要:用两室式双极性膜电渗析法实现了从牛磺酸钠盐到牛磺酸的实验室制备,使用8%一16%的牛磺酸钠盐水溶液作为原料,经双极性膜电渗析转化和冷却结晶后,可以得到纯度为%%以上的牛磺酸结晶以及or%以上的粗氢氧化钠溶液,对于粗品牛磺酸钠盐水溶液的双极性膜电渗析转化过程,电流效率在50%以上,电耗为kZw·分(kg牛磺酸)。关键词:双极性膜;电渗析;牛磺酸中图分类号门尽〕28.8文献标识码:A文章编号:103一3467(202)02一015一02巧eaParLitonofTaur勿efromstIS刁i切mSiatbyBIOPlarMe“lbranelEectr侧五习yisMehtedyUiL一对n,SUJing,L刃、aTo(DepairlllentofCheimealEignneeir雌,sTinhguaUniveoity,Beijingl仪X)84,China)Absatret州fauirne15perp,dinlal洲,arto叮formitssodiumsalt饰meansofbipolarInelld〕。neeleetodrialysisusingBP一1membarneandeationexchangemelbnarne.rrheoirginalfeedsolutioneontainss%一16%sodiumsaltandafewkidnsofotheri呷uirties,suehasN践,N为CO:,NaOHalldN灸503.ftAerbiolparmelbnarneeleetordial邓15,tallllnesolutionanduPto10%NaOHsolutioneanbeobtained.Wl〕enhtetauirnesolution15eoleddown,tauirnee钾staleanbeobtained.hTepuirtyoftanirnepl、d日eteanexeeed96%.hTevaerageeleetireeu二ntiefeieneyoft抽poeess15above50%andtheelcetireityeonsump*ion15alx〕utZkw`hper吨oftauirne.eKywords:bi即larmelnbarne;eleetordialysis;tauirne双极性膜电渗析过程是一种新型的膜过程,将oH一分别迁移到膜的两侧,于是对于一些需要加人双极性膜与阳离子交换膜和(或)阴离子交换膜配合酸碱的过程来讲,使用双极性膜以后可以使生产过使用,可以实现酸和(或)碱的生产和回收「’一21。特程简化,并可以实现清洁生产。本文介绍了使用双别是在有机酸的回收和制备上面有很多应用报道,极性膜电渗析过程将牛磺酸钠盐转化为牛磺酸的实比如醋酸的回收图,从维c钠盐制取维生素(C抗坏验结果。血酸户一’,,从醋酸钠制取醋酸和氢氧化钠6[],水杨1实验酸的制备川等。在电场的作用下,由于双极性膜可由牛磺酸钠盐水溶液制备牛磺酸的实验流程包以将在其阴阳离子交换层界面处离解出的H十和括双极性膜电渗析法酸化和冷却结晶,见图1。粗牛磺酸钠水溶液}噩卿镖黔画l亚玉{一座垂疆{一画豹蓝)一锹醉“令杏令副产粗碱液水}母液回收{图1双极性膜电渗析法制备牛磺酸的流程图1.1双极性膜电渗析转化过程酸。牛磺酸钠在系统中不断循环直到完全转化为牛本实验采用两室式双极性膜电渗析组装方式。磺酸。迁移到碱室的Na`和从双极性膜来的OH-其原理如下页图2所示。在直流电场的作用下,酸结合得到副产的碱液。实验中使用BP一l型均相室中的Na十通过阳膜从盐溶液中分离出来,剩下的双极性膜,为国外进口膜;阳膜由北京万国佳源科技酸根离子与从双极性膜离解出的H十结合形成牛磺发展有限责任公司提供,膜尺寸为2叨~x10~,收稿日期:2(X〕l一It一07作者简介:余立新(1967一),男,副教授,博士,主要从事膜分离研究工作,电话:(010)62773234,E一~l:yuh劝n@itsghnau`de·cn。DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2002.02.006河南化工刀犯2年第2期Na0H碱室阴极阳极0l玩+一l+!+一H,0SRqNa+!+一RSO,Na图2两室式双极性膜电渗析法转化过程示意图每张膜有效面积为9c8时。实验过程中用pH计监测酸室中的pH值变化,使用数字式Na+浓度计测定盐室中Na+浓度。碱室样可由滴定法确定浓度。1.2结晶过程原始牛磺酸钠的浓度为8%一16%(质量分数,下同),完全转化后牛磺酸的浓度为6%一12%,冷却后可以得到牛磺酸结晶。冷却结晶的温度控制在O℃,过滤出母液后将结晶用乙醇清洗以去掉表面残留的母液。考虑到此时母