右旋糖酐铁电渗析除盐新工艺.pdf

第38卷第9期
化工技术与开发
Vol 38 No 9
2009年9月
Technology &Development of Chemical Industry
Sep.2009
研究う开没
右旋糖酐铁电渗析除盐新工艺
李广,梁艳玲,韦宏,翁德洪
(广西化工研究院,广西南宁53000)
摘要:研究了电渗析法除右旋糖酐铁原液中氯化钠新工艺的可行性及电渗析装置的设计模型,探讨了电渗
析法除盐对产品质量的影响,并对比2种除盐工艺的经济性。
关键词:右旋糖酐铁;电渗析;除盐;工艺
中图分类号:TQ151.7
文献标识码:A
文章编号:1671-9905(2009)09-000-04
右旋糖酐铁又称为葡聚糖铁,是低分子量右旋右旋糖?电渗析除盐?配制浓缩过滤
糖酐的重要行生物之一,为重均分子量(M)5000铁原液
7500的右旋糖酐与氢氧化铁的络合物,含铁量为
灭菌
灌装
40%~45%。一般情况下右旋糖酐铁原液在合成过
成品
程中会副产15%~18%左右的氯化钠,需要除去使
图2电滲析除盐工艺
之含量降到2%以下才能作为制剂使用。因右旋糖
酐铁易溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,所以目前多1钝渗析除盐工艺原理
数厂家使用95%高浓度乙醇进行二次沉淀除盐。
氯化钠在水溶液中是一种强电解质,呈离子状
但乙醇的沸点低,易燃易爆,是生产中的不安全因态,在直流电场下,钠离子向负极迁移,氯离子向正
素,此外回收乙醇过程中耗能较大,损耗也较多,经极迁移。右旋糖酐铁是一种大分子胶体络合物,比
济效益相对较低。为了生产安全和节能降耗,寻找较稳定,胶粒粒径也较大,所以可利用离子交换膜的
一种非乙醇除盐的工艺已成为必然。国内外已经在特性在直流电场中分离钠离子和氯离子,使产品中
某些领域(如海水、苦成水的淡化等)应用了电渗析的氯化钠含量降低到指标要求。
法除盐〔山,但应用于此类产品的除盐处理还未见有
电渗析的电化过程如图3所示。
报道。本文主要研究了利用电渗析法代替乙醇沉淀
法去除右旋糖酐铁原液中氯化钠的可行性,并对电2电渗析除盐设备
滲析装置的设计模型进行探讨。下面对比2条工艺2.1电渗析器
路线。
它是电渗析除盐的主要设备。电渗析器中1对
(1)乙醇除盐工艺,如图1所示。
阴、阳膜和1对隔板甲、乙交错排列构成1个膜对
乙
乙醇
试验的电渗析器可根据其膜对数的不同分为单膜对
右旋
和多膜对2种电渗析器。
铁际液一乙除盐「次乙盐配制
2.1.1单膜对电渗析器
浓
单膜对电渗析器的结构最简单。将氯化钠水溶
回收精
醇母液
排放废液:
缩液充满3个隔室,通直流电后,在阳极室产生氧气,
氯化钠
在阴极室产生氢气,在中间室阳膜中的RSO2固定
成品气灭菌
灌装」过滤」基团构成足够强的负电场,由于异性电荷相吸,带正
图1乙醇除盐工艺
电荷的Na容易被引人膜的孔隙中,而带负电荷的
2)电渗析除盐工艺,如图2所示。
C~则因电荷相同受到排斥。在阴膜中, RCH2N C
(CH5)3一固定基团排成足够强烈的正电场,带负电
收稿日期:2008-04-07
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化工技术与开发
第38卷
荷的l容易引入膜的孔隙中,Na+则受到排斥,结2.5·对电极的要求
果Na'通过阳膜迁人阴极室,Cl厂通过阴膜迁入阳
电极材料必须有良好的耐腐蚀性能及必要的机
极室。阳极室溶液中的Nat因受到阴膜阻挡不能械强度,试验阳极板采用金属镍,阴极板采用不锈钢。
进入中间室,阴极室的?因受到阳膜阻挡而不能2.6试验装置
进入中间室中,中间室的盐水就逐渐变成淡水2]。
试验装置如图4所示。
正
阴膜
阳膜
+IIi1O⑤1~①Na'「WaHの6
极
极
电压表安培讠
Na
Na'H,O⑤
C1~H1,O⑤
Naci
电渗析器
H2O④HO
阳
极
阴
浓缩室
r十浓缩室
极
力东
H!脱盐室OH
至
原液槽
氯化
磁力科钠槽
阴阳极溶
①反离子迁移②同名离子迁移③电解质的浓差扩散
液混金槽磁力泵
④水的渗透⑤水的电渗透⑥水的离解
图4试验装置示盒图
图3电滲析的电化过程
2.1.2多膜对电渗析器
4实验操作
单膜对电渗析器与多膜对电渗析器的除盐原理
把已合成好的右旋糖酐铁原液过滤,并分析其数
相同,但因为单膜对电渗析器只有一个隔室进行除据,如铁含量、氯化钠含量、粘度、比重、pH值等。取
盐,在电极上消耗电能很大,所以工业上多采用多膜右旋糖酐铁溶液2000mL加入原液槽;再取2400mL
对除盐装置,可以多个隔室同时进行除盐。为了尽纯化水加入氯化钠槽,同时加人45g分析纯氯化钠,
量减少电阻值,设计隔板时尽量减薄。
溶解完全;最后取50%的氢氧化钠溶液180g加入
2.2电极上的电化学反应
4500mL纯化水的阴阳极混合液槽。检査所有导管
阳极:2C1--2e-C2
是否符合要求,达到要求后,开启磁力泵,使溶液均匀
H2
进入电渗析器。运行几分钟后,若无异常,则启动整
4OH-4e→O2个+2H2O
流器送入电流,逐步增加电压到控制电压值,以后维
阴极:O-OH+H
持稳定电压电解。定时记录以下数据:电压、电流、电
2H++2eH2↑
量、温度、pH值。为了维持原液液面和酸度,定时加
2.3电渗析的技术指标
入纯化水和1:1的盐酸调节pH值在规定范围内。直
电流效率:
)=理论脱盐量×100
到电流下降到规定值和电量达到计算值后,先停止送
理论耗电量
电能(电流)效率y:y=实际耗电量
电,再停止磁力泵,然后放水。对原液、氯化钠液和氢
100%
氧化钠液,分别测定其含量。最后计算氯化钠脱除率
2.4对离子膜的要求
和电流效率及除每g盐耗电量。
对反离子的选择透过性高,对电解质的扩散系
数小,渗透水的性能小,导电性能好,还要求膜具有4实验结果
抗氧化性、耐酸耐碱性及必要的机械强度和尺寸稳
4.1单膜对电渗析器除盐实验数据
定等(】。试验采用山东海洋化工研究院生产的DF
单膜对电渗析器除盐的实验数据如表1所示。
120阴膜和上海标牌厂生产的PE阳膜。