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公开(公告)号：CN118001929A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410160581.9
申请日：2024-02-04
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种含隔离室的双极膜电渗析装置。与现有技术相比，本发明提供的双极膜电渗析装置在酸室和碱室之间存在隔离室，隔离室溶液采用极低浓度的硫酸溶液，双极膜产生的氢离子进入隔离室，然后经过隔离室进入酸室，为酸室稳定提供氢离子；另一方面，因电场作用从酸室向隔离室迁移的硫酸根离子会被阳离子交换膜阻隔一大部分，少量硫酸根离子会进入隔离室，而初始隔离室溶液中硫酸根离子浓度就极低，所以整个隔离室中硫酸根离子浓度能保证较低状态，最终通过双极膜从隔离室泄漏至碱室的硫酸根离子也会大大减少，碱室产碱氢氧化锂纯度有很大提高，对废旧锂电池的回收有较大经济价值和重要意义，是一种简易、绿色的回收锂的方法。
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公开(公告)号：CN115532066A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211278565.7
申请日：2022-10-19
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种双极膜结晶器制备高纯度氢氧化锂晶体的方法，包括以下步骤：向装置前部分膜堆中的盐室通入饱和硫酸锂溶液，酸室通入硫酸溶液，碱室通入氢氧化锂溶液，阴极室和阳极室均通入强电解质溶液，运行后碱室中得到饱和浓度氢氧化锂溶液；保持电渗析正向运行的同时将所述部分氢氧化锂溶液进行结晶，得到高纯度氢氧化锂晶体。随后交换两部分碱液以继续推动电渗析的正向进行，并不断得到固体。本发明利用双极膜水解离的优势，一步法将硫酸锂转化为氢氧化锂和硫酸，在高电流密度下采用持续溢流式‑饱和进料，使得到的氢氧化锂浓度达到饱和，最后通过耦合结晶的过程，实现电渗析正向运行的同时在线获得高纯度的氢氧化锂固体产物。
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公开(公告)号：CN114452821A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210093468.4
申请日：2022-01-26
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种双极膜电渗析装置及利用双极膜电渗析装置制备再生碱的方法和应用，包括：采用双极膜电渗析BP‑C构型将葡萄糖酸钠作为原料进入双极膜电渗析装置中，在电场的作用下，双极膜水解离产生的氢离子与葡萄糖酸钠中的葡萄糖酸根离子结合在料液室形成葡萄糖酸，双极膜产生的氢氧根离子与经过阳离子交换膜的钠离子相结合在碱室形成再生碱氢氧化钠；然后将再生碱氢氧化钠作为pH调节剂应用于酶催化葡萄糖，得到的葡萄糖酸钠重新作为料液进入电渗析装置。本发明不仅避免了葡萄糖酸钠废水的排放，该耦合系统而且实现闭环清洁生产葡萄糖酸，同时提高了再生碱的利用率。
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公开(公告)号：CN115558790A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211163024.X
申请日：2022-09-23
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: C22B7/00 , C22B60/02 , C02F1/469 , C02F101/20 , C02F103/08
Abstract: 本发明提供了一种海水中分离和富集铀的方法。与现有技术相比，本发明利用电脱水电驱动分离系统能够实现不同价态离子选择性分离的优势，通过优选合适的阳离子交换膜类型和电流密度，一步法将氯化钠与铀进行选择性分离；并且利用电脱水，可获得高水迁移，提升铀的富集效果；该法实施简单，对环境无有害污染，可利用不同离子交换膜的特征，实现单多价离子的分离，还可巧妙利用离子交换膜不够致密的缺陷，化劣势为优势，降低成本；同时以电场力作为驱动力，分离效果较好，大大提高富集效率，避免了传统物理吸附法的问题。因此，利用电脱水电膜反应器从海水中分离和富集铀是一种绿色、环保、高效的方法，具有重要的工业应用价值。
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公开(公告)号：CN114288857A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111656449.X
申请日：2021-12-31
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种溢流式‑饱和进料双极膜电渗析制备超高浓度酸碱的方法，采用双极膜电渗析装置，首先向双极膜电渗析膜堆中的盐室通入饱和氯化钠溶液，向酸室和碱室分别通入去离子水，向阴极室和阳极室通入强电解质溶液；然后在双极膜电渗析膜堆两端施加直流电进行电渗析，即可在碱室获得氢氧化钠溶液、在酸室获得盐酸溶液。本发明所制备的氢氧化钠浓度可达到8mol/L以上，盐酸浓度可达到7mol/L以上，得到的产品氢氧化钠的纯度可高达96％以上，且本发明的方法操作简单、能耗较低，无需消耗任何化学试剂，避免了传统氯碱工艺大量消耗水资源、电能和造成环境空气污染的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119332262A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411515046.7
申请日：2024-10-28
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种阴离子交换膜制备氯碱的方法，属于氯碱制备的技术领域。所述电解池设备，包括电渗析膜堆、料液装置和电源；所述电渗析膜堆包括依次连接的阳极板、阴离子交换膜、阴极板；所述阳极板与阴离子交换膜，或所述阴极板与阴离子交换膜均通过密封软硅胶片连接。所述电解池设备改变了传统工业制备氯碱的电渗析膜堆结构。本发明通过所述的电解池设备成功的制备出了纯度较高的氢氧化钠，所述方法简单高效，避免了使用全氟阳离子交换膜带来的环境和经济问题，有望实现工业化生产，为氯碱工业提供了新思路。
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公开(公告)号：CN113789531B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202111122487.7
申请日：2021-09-24
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种利用离子置换电膜反应器制备碳酸氢钠的方法，包括：以制钒工业中产生的废气二氧化碳和废盐硫酸钠作为原料，将二氧化碳制成碳酸溶液并与硫酸钠溶液分别加入到离子置换电膜反应器的不同料液室，在电场的作用下，碳酸电离出来的碳酸氢根离子经过阴离子交换膜，与硫酸钠溶液中通过阳离子交换膜的钠离子结合，在碱室形成碳酸氢钠溶液。本发明提供了一种新颖的方法制备碳酸氢钠，有效地将温室气体二氧化碳引入，不仅有利于降低空气中二氧化碳浓度、缓解温室效应，而且降低了碳酸氢钠生产能耗，提高了生产效率。
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公开(公告)号：CN115558790B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202211163024.X
申请日：2022-09-23
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: C22B7/00 , C22B60/02 , C02F1/469 , C02F101/20 , C02F103/08
Abstract: 本发明提供了一种海水中分离和富集铀的方法。与现有技术相比，本发明利用电脱水电驱动分离系统能够实现不同价态离子选择性分离的优势，通过优选合适的阳离子交换膜类型和电流密度，一步法将氯化钠与铀进行选择性分离；并且利用电脱水，可获得高水迁移，提升铀的富集效果；该法实施简单，对环境无有害污染，可利用不同离子交换膜的特征，实现单多价离子的分离，还可巧妙利用离子交换膜不够致密的缺陷，化劣势为优势，降低成本；同时以电场力作为驱动力，分离效果较好，大大提高富集效率，避免了传统物理吸附法的问题。因此，利用电脱水电膜反应器从海水中分离和富集铀是一种绿色、环保、高效的方法，具有重要的工业应用价值。
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公开(公告)号：CN117535686A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311550614.2
申请日：2023-11-20
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种利用双极膜电化学反应器制备甲醇镁的方法。本发明提供的制备方法，采用双极膜电化学膜堆BP‑A构型，体系中的溶剂均为甲醇溶液，将氯化镁作为原料通入反应器中的料液室，在电场的作用下，甲醇分子在双极膜中间层解离为氢离子(H+)和烷氧根负离子(CH3O‑)，氢离子沿电场方向进入酸室与通过阴离子交换膜的氯离子结合生成氯化氢，烷氧根离子与氯化镁中的镁离子结合在料液室生成甲醇镁，通过抽滤可以获得高纯度的甲醇镁产物，产品纯度可高达98％以上，且本发明的方法操作简单，能耗较低避免了有毒化学品的使用，是一种温和绿色环保的制备金属醇盐的方法。
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公开(公告)号：CN114288857B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202111656449.X
申请日：2021-12-31
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种溢流式‑饱和进料双极膜电渗析制备超高浓度酸碱的方法，采用双极膜电渗析装置，首先向双极膜电渗析膜堆中的盐室通入饱和氯化钠溶液，向酸室和碱室分别通入去离子水，向阴极室和阳极室通入强电解质溶液；然后在双极膜电渗析膜堆两端施加直流电进行电渗析，即可在碱室获得氢氧化钠溶液、在酸室获得盐酸溶液。本发明所制备的氢氧化钠浓度可达到8mol/L以上，盐酸浓度可达到7mol/L以上，得到的产品氢氧化钠的纯度可高达96％以上，且本发明的方法操作简单、能耗较低，无需消耗任何化学试剂，避免了传统氯碱工艺大量消耗水资源、电能和造成环境空气污染的问题。
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