双极膜电渗析生产酒石酸的研究
发布时间：2023-12-05 19:29
有机酸被广泛应用于食品、饮料、医药、化妆品、化学合成、生物化学领域，与人类生活具有广泛而密切的联系。生产有机酸主要有两种方法：化学合成和发酵法。无论是发酵法还是化学合成法，有机酸的分离、浓缩、提纯都是必要的步骤。传统提纯工艺包括沉淀、酸化、析出、结晶、离子交换等步骤，其过程中需要消耗大量的酸碱，并产生大量固体废弃物。传统有机酸的生产提纯方法这些缺点都不符合现代绿色化学节能减排的要求，迫切的需要替代工艺。为了实现节能减排和绿色化工的目标，我们需要一种更经济和环保的技术。 双极膜电渗析可以应用到这一领域，在通电条件下，双极膜解离水形成H+和OH-，同时在溶液中，有机酸盐解离为有机酸根离子和金属阳离子，H+与有机酸根离子结合形成产品酸，OH-同金属阳离子结合形成碱。因为离子交换膜具有较强的选择透过性，使用此方法生产有机酸具有较高纯度，后处理成本低的优点，同时生产的碱也可以应用于有机酸发酵过程，不产生任何废弃物，没有二次污染。 本论文以双极膜电渗析技术生产酒石酸作为切入点，探讨了该技术应用于有机酸生产中的如...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 离子交换膜和电渗析技术
1.2.1 电渗析技术的发展
1.2.2 传统电渗析技术的应用
1.2.2.1 有机酸的生产
1.2.2.2 污水处理和金属元素的回收
1.2.2.3 食品生产中的应用
1.2.2.4 浓缩/脱盐
1.2.3 双极膜电渗析技术的发展
1.2.4 双极膜电渗析技术的应用
1.2.4.1 有机酸的生产
1.2.4.2 食品医药工业应用
1.2.4.3 有机碱生产
1.2.4.4 非水溶剂双极膜电渗析
1.2.5 电膜过程用于有机酸生产的制约因素
1.3 研究思路和研究内容
第2章 添加树脂双极膜电渗析生产酒石酸
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验用膜与试剂
2.2.2 实验装置
2.3. 结果与讨论
2.3.1 电压—电流曲线
2.3.2 时间—电压变化曲线
2.3.3 酒石酸浓度
2.3.4 电流效率
2.3.5 能耗
2.4 小结
第3章 添加树脂传统电渗析生产酒石酸
3.1 引言
3.2. 实验部分
3.2.1 实验用膜与试剂
3.2.2 实验装置
3.3. 结果与讨论
3.3.1 电压—电流曲线
3.3.2 时间—电压变化曲线
3.3.3 酒石酸浓度
3.3.4 电流效率
3.3.5 能耗
3.4 小结
第4章 导离子隔板德国双极膜电渗析生产酒石酸
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验用膜和试剂
4.2.2 实验装置
4.3 结果和讨论
4.3.1 电压—电流曲线
4.3.2 时间—电压变化曲线
4.3.3 酒石酸浓度
4.3.4 电流效率
4.3.5 能耗
4.4 小结
第5章 导离子隔板国产双极膜电渗析生产酒石酸
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验用膜与试剂
5.2.2 实验装置
5.3. 结果和讨论
5.3.1 电压-电流曲线
5.3.2 时间—电压变化曲线
5.3.3 酒石酸浓度
5.3.4 电流效率
5.3.5 能耗
5.4 小结
第6章 酒石酸生产的经济核算
6.1 引言
6.2 计算方法
6.3 结果和讨论
6.3.1 小试规模普通电渗析和双极膜电渗析经济核算
6.3.1.1 固定投资成本
6.3.1.2 能耗成本估算
6.3.1.3 总生产成本
6.3.2 小试规模双极膜电渗析、普通电渗析成本核算结果及讨论
6.3.3 中试规模德国双极膜电渗析和国产双极膜电渗析经济核算
6.3.3.1 固定投资成本核算
6.3.3.2 能耗估算
6.3.3.3 总生产成本
6.3.4 中试规模德国双极膜电渗析、国产双极膜电渗析生产酒石酸经济核算结果及讨论
6.4 小结
第7章 双极膜电渗析过程中离子交换膜的污染研究
7.1 引言
7.2. 实验设计
7.2.1 无机污染物对阳离子交换膜的污染
7.2.2 腐殖酸对阴离子交换膜的污染
7.3 结果及讨论
7.3.1 受污染阳离子交换膜的表征
7.3.2 受污染阴离子交换膜的表征
7.4 小结
第8章 结论创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
致谢
个人简历
发表学术论文与研究成果
本文编号：3870770
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 离子交换膜和电渗析技术
1.2.1 电渗析技术的发展
1.2.2 传统电渗析技术的应用
1.2.2.1 有机酸的生产
1.2.2.2 污水处理和金属元素的回收
1.2.2.3 食品生产中的应用
1.2.2.4 浓缩/脱盐
1.2.3 双极膜电渗析技术的发展
1.2.4 双极膜电渗析技术的应用
1.2.4.1 有机酸的生产
1.2.4.2 食品医药工业应用
1.2.4.3 有机碱生产
1.2.4.4 非水溶剂双极膜电渗析
1.2.5 电膜过程用于有机酸生产的制约因素
1.3 研究思路和研究内容
第2章 添加树脂双极膜电渗析生产酒石酸
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验用膜与试剂
2.2.2 实验装置
2.3. 结果与讨论
2.3.1 电压—电流曲线
2.3.2 时间—电压变化曲线
2.3.3 酒石酸浓度
2.3.4 电流效率
2.3.5 能耗
2.4 小结
第3章 添加树脂传统电渗析生产酒石酸
3.1 引言
3.2. 实验部分
3.2.1 实验用膜与试剂
3.2.2 实验装置
3.3. 结果与讨论
3.3.1 电压—电流曲线
3.3.2 时间—电压变化曲线
3.3.3 酒石酸浓度
3.3.4 电流效率
3.3.5 能耗
3.4 小结
第4章 导离子隔板德国双极膜电渗析生产酒石酸
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验用膜和试剂
4.2.2 实验装置
4.3 结果和讨论
4.3.1 电压—电流曲线
4.3.2 时间—电压变化曲线
4.3.3 酒石酸浓度
4.3.4 电流效率
4.3.5 能耗
4.4 小结
第5章 导离子隔板国产双极膜电渗析生产酒石酸
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验用膜与试剂
5.2.2 实验装置
5.3. 结果和讨论
5.3.1 电压-电流曲线
5.3.2 时间—电压变化曲线
5.3.3 酒石酸浓度
5.3.4 电流效率
5.3.5 能耗
5.4 小结
第6章 酒石酸生产的经济核算
6.1 引言
6.2 计算方法
6.3 结果和讨论
6.3.1 小试规模普通电渗析和双极膜电渗析经济核算
6.3.1.1 固定投资成本
6.3.1.2 能耗成本估算
6.3.1.3 总生产成本
6.3.2 小试规模双极膜电渗析、普通电渗析成本核算结果及讨论
6.3.3 中试规模德国双极膜电渗析和国产双极膜电渗析经济核算
6.3.3.1 固定投资成本核算
6.3.3.2 能耗估算
6.3.3.3 总生产成本
6.3.4 中试规模德国双极膜电渗析、国产双极膜电渗析生产酒石酸经济核算结果及讨论
6.4 小结
第7章 双极膜电渗析过程中离子交换膜的污染研究
7.1 引言
7.2. 实验设计
7.2.1 无机污染物对阳离子交换膜的污染
7.2.2 腐殖酸对阴离子交换膜的污染
7.3 结果及讨论
7.3.1 受污染阳离子交换膜的表征
7.3.2 受污染阴离子交换膜的表征
7.4 小结
第8章 结论创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
致谢
个人简历
发表学术论文与研究成果
本文编号：3870770
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