袁俊生, 杨树娥, 邓会宁 (河北工业大学化工学院 , 天津
摘 要:
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介绍了连续离子交换 ( ISEP ) 的原理 、 技术特点及其在废水处理 、 化学制药 、 金
属离子分离和无机化工等领域中 的应用 。 提出了应用 ISEP 系统的沸石法海水提钾技术的工 艺流程 , 实验研究了连续离子交换 法海水 提钾工 艺 。 结果 表明 , 产品 钾富集 液中 的 K + 含量 达 63. 07g /L, 较海水浓缩 166 倍 ; 原 料海水中的 K+ 提取率达 90 . 0% 。 此外 , 与传统的固定床 离子交换系统相比 , 连续离子交换法海 水提钾 系统还 具有产 品 K + 浓度 及原料 K+ 提收率稳 定、 沸石利用率高 、 便于实现连续化操作等 优势 。 关键词 : 连续离子交换 ; 应用 ; 海水 ; 提取 ; 钾盐 中图分类号 : TQ443 文献标识码 : B 文章编号 : 1673- 6850( 2007) 03- 0027- 04
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采用连续离子交换系统可充分回收废液中铵, 每生 产 1t碳酸钾能得到 770kg 氯化铵副产品 , 既避免了 环境污染 , 又提高了综合经济效益。 2 . 1 . 2 水杨酸生产废水处理
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在水杨酸工业生产过程中, 每生产 1 t产品约排 放 15t有毒有机化工废水 , 这类废水含酚浓度高、 酸 [ 12] 性强、 含盐 量高、 色度深、 难 以生物 降解 。 采用 ISEP装置来处理水杨酸生产中的废水的实验表明, 该系统对水杨酸生产废水有良好的处理效果。在原 水 CODC r为 18000m g /L ~ 20000m g /L 时 , 经过 一步 吸附处理, 出水 CODC r值在 60m g /L 左右 , 达到国家 规定二级排放标准 ; 苯酚的去除率接近 100 % , 并且 饱和树脂经 8 % 浓度的 N aOH 溶液洗脱后 , 脱附液 中含有的高浓度苯酚水杨 酸等有用资源可 实现回 收, 从而实现了生产废水污染治理与资源回收利用 的统一。 2 . 2 化学制药的应用 [ 13] 2 . 2 . 1 赖氨酸工业生产技术的改进 在赖氨酸 的生 产中, 提 取工 序是 关键 工序 之 一 。用连续式提取 ISEP 系统代替间歇 式提取, 能使赖氨酸提取的多级分离步骤同时进行, 连续完 成树脂填充, 赖氨酸的吸附与洗脱 , pH 值调节 , 树脂 再生等单元的操作过程 , 简化了赖氨酸的提取工艺。 与固定床相比 , 对于年产 5000t赖氨酸的生产能力, 3 3 ISEP系统可节约 106m ~ 115m 的树脂量, 耗水费 用节省 7 . 4 万元 / a , 出料浓 度提高 10g /L ~ 15g /L, 提取率增加了 4 % ~ 5% 。 [ 15 ] 2 . 2 . 2 抗生素生产中的应用 抗生素和其它医药产品生产的下游加工过程经 常涉及到吸附或离子交换的步骤。近几年, 有很多 生产企业的研发人员注重采用连续离子交换技术对 青霉素及头孢菌素生产过程中的产品进行纯化。实 验结果表明连续离子交换技术具有以下优点: 树脂 消耗量减少 50 % ~ 90 % , 洗涤用水的消耗量可节约 50 % ~ 70 % , 产品纯度高于 99 % , 产率达到 98 %以 上。 2 . 3 金属离子的分离 2 . 3 . 1 从浸取液中回收铜 20 世纪 60 年代, 溶剂萃取技术给铜工业带来 了革命。但它同时也存在一些负面影响 , 由于溶剂 萃取使用大量的挥发性溶剂, 萃取液中含有潜在的 毒性 , 并给环境造成污染。目前在 ISEP 技术的接触
