一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用電滲析技術(shù)分離提溜液中甲氧胺的方法，其具體過(guò)程為：將甲氧胺提溜液用微孔過(guò)濾，將溶液泵入雙極膜電滲析裝置鹽室或鹽/淡室中的其中一種，在其它隔室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，將該裝置的陰極和陽(yáng)極分別與直流電源的負(fù)極和正極連接，啟動(dòng)雙極膜電滲析裝置，控制其直流電場(chǎng)的電流密度為10-150A/m2，溫度為5～30℃酸室得到甲氧胺溶液，回收率達(dá)到95％以上，電流效率達(dá)到70％左右。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)率高，能耗低，無(wú)污染，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甲氧胺提溜液溶液的電滲析發(fā)分離甲氧胺和氨水的新工藝，其特點(diǎn)在于運(yùn)用雙極膜、陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，通過(guò)不同的特定排列，組成電滲析裝置，對(duì)甲氧胺提溜液進(jìn)行分離甲氧胺和氨水，涉及到運(yùn)用電滲析分離甲氧胺和氨水的工藝和操作參數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]甲氧胺鹽酸鹽是重要的化工產(chǎn)品和中間體，可用于彩色照片和影片的洗印，并廣泛用于功能材料、低毒農(nóng)藥、新型除草劑及醫(yī)藥的合成。甲氧胺鹽酸鹽在醫(yī)藥方面主要用于第二代頭孢呋辛的合成，以及新諾明、炔諾明、羥基脲的合成，在農(nóng)藥方面主要用于合成高效低度的苯氧菌酯。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，國(guó)內(nèi)外對(duì)甲氧胺鹽酸鹽的需求量越來(lái)越大。
[0003]合成甲氧胺鹽酸鹽有多種合成路線，其中最具有競(jìng)爭(zhēng)力的合成方法是以亞硝酸鈉、純堿、液氨、二氧化硫?yàn)榛A(chǔ)原料，在低溫下，經(jīng)拉稀克反應(yīng)合成一定濃度的羥胺二磺酸鹽，再在一定溫度和PH條件下，與硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化反應(yīng)，然后水解得到甲氧胺，將所制得的甲氧胺經(jīng)過(guò)酸化濃縮干燥后得到甲氧胺鹽酸鹽。而在得到甲氧胺時(shí)，由于原料中必須加入過(guò)量的氨水，在酸化過(guò)程中會(huì)形成雜質(zhì)，因此最好是在酸化前能將甲氧胺和氨水進(jìn)行分離。原始工藝分離甲氧胺能耗高，且產(chǎn)品質(zhì)量不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是提供一種使用電滲析法從甲氧胺提溜液溶液中分離甲氧胺和氨水的新方法，其特點(diǎn)在于運(yùn)用雙極膜、陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，通過(guò)不同的特定排列，組成電滲析裝置，對(duì)甲氧胺提溜液進(jìn)行分離甲氧胺和氨水，以解決甲氧胺分離能耗高，品質(zhì)低問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
[0005]本發(fā)明第一種分離方法為(I)將膜堆以特定的方式組裝完，將其連接在電滲析設(shè)備上，將甲氧胺提溜液經(jīng)過(guò)微孔過(guò)濾器過(guò)濾；(2)將過(guò)濾后的濾液泵入雙極膜電滲析裝置鹽/酸室中的其中一種，在其它隔室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，并將各個(gè)隔室密封，將各泵打開，液體充滿膜堆循環(huán)；(3)將該裝置的陰極和陽(yáng)極分別與直流電源的負(fù)極和正極連接，啟動(dòng)雙極膜電滲析裝置，控制其直流電場(chǎng)的電流密度為10-150A/m2，溫度為5?30°C酸室得到甲氧胺溶液，回收率達(dá)到95%以上，電流效率達(dá)到70%，堿室得到氨水；(4)得到的甲氧胺溶液加入濃鹽酸溶液，經(jīng)過(guò)濃縮冷卻結(jié)晶后得到高純度的甲氧胺鹽酸鹽晶體，而得到的氨水則經(jīng)過(guò)濃縮或加入高濃度氨水后作為原料用于合成甲氧胺的化學(xué)反應(yīng)中。
[0006]所述的使用電滲析從甲氧胺提溜液溶液中分離甲氧胺的雙極膜電滲析裝置中，該電滲析裝置是由雙極膜和陽(yáng)極離子交換膜組成料/酸室和堿室，膜和電極之間組成電極液室，電極液中加入一定濃度的無(wú)機(jī)鹽，各個(gè)室獨(dú)立循環(huán)，兩電極間的膜堆的組數(shù)為1-20組，膜堆的尺寸為90*110mm，90*210mm，隔板為防漏電、防內(nèi)外漏的彈性隔板?？刂齐娏髅芏仍?0-150A/m2。[0007]各個(gè)隔室必需控制溫度在5?30°C之間，且要完全密封，防止甲氧胺揮發(fā)，降低產(chǎn)量。
[0008]本發(fā)明第二種分離方法其主要步驟為:(I)將膜堆以特定的方式組裝完，將其連接在電滲析設(shè)備上，將甲氧胺提溜液經(jīng)過(guò)微孔過(guò)濾器過(guò)濾；(2)將過(guò)濾后的濾液調(diào)節(jié)pH=5.5，再泵入電滲析裝置鹽室或鹽/淡室中的其中一種，在其它隔室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，并將各個(gè)隔室密封，將各泵打開，液體充滿膜堆循環(huán)；(3)將該裝置的陰極和陽(yáng)極分別與直流電源的負(fù)極和正極連接，啟動(dòng)電滲析裝置，控制其直流電場(chǎng)的電流密度為10-150A/m2，溫度為5?30°C酸室得到甲氧胺溶液，回收率達(dá)到95%以上，電流效率達(dá)到70%，濃室得到氯化銨；(4)得到的甲氧胺溶液加入濃鹽酸溶液，經(jīng)過(guò)濃縮冷卻結(jié)晶后得到高純度的甲氧胺鹽酸鹽晶體。
[0009]所述的使用電滲析從甲氧胺提溜液溶液中分離甲氧胺的電滲析裝置中，該電滲析是由陰離子交換膜和陽(yáng)極離子交換膜組成料/淡室和濃室，膜和電極之間組成電極液室，電極液中加入一定濃度的無(wú)機(jī)鹽，各個(gè)室獨(dú)立循環(huán)，兩電極間的膜堆的組數(shù)為1-20組，膜堆的尺寸為90*110mm，90*210mm，隔板為防漏電、防內(nèi)外漏的彈性隔板?？刂齐娏髅芏仍?0-150A/m2。
[0010]過(guò)濾后的甲氧胺溶液要加鹽酸調(diào)節(jié)pHdf pH調(diào)節(jié)至5.5。
[0011 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的又有效果主要體現(xiàn)在:提供一種應(yīng)用電滲析技術(shù)分離甲氧胺提溜液中甲氧胺和氨水的方法，以解決傳統(tǒng)工藝中存在的問(wèn)題，降低能耗，提高產(chǎn)品純度，同時(shí)可以降低環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1為雙極膜電滲析分離甲氧胺和氨水的一種原理示意圖；
[0013]附圖2為電滲析分離甲氧胺和氨水的一種原理示意圖；
[0014]附圖3為雙極膜電滲析分離甲氧胺和氨水的膜堆結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]具體實(shí)施方法
[0016]實(shí)施例1
[0017]取0.5L經(jīng)微孔過(guò)濾后的甲氧胺提溜液，含甲氧胺9.42 %和氨I %，將其泵入5組9*21cm尺寸大小的兩隔室雙極膜電滲析膜堆的鹽室，0.5L升純水泵入堿室，0.5L濃度為3%的硫酸鈉泵入電極液室，并將所有隔室密封，并以25L/h的流量循環(huán)，將直流電源線連接至膜堆的正負(fù)極，開啟直流電源，并保持溫度在25°C，控制電流密度為50A/m2，當(dāng)堿室電導(dǎo)升到5.5ms/cm時(shí)停止，共反應(yīng)2h。鹽室得到甲氧胺含量為9.14%，氨微量，回收率達(dá)到97%，堿室氨含量為0.96%。實(shí)施例2
[0018]取0.5L經(jīng)微孔過(guò)濾后的甲氧胺提溜液，含甲氧胺9.42%和氨1%，將其泵入5組9*21cm尺寸大小的兩隔室雙極膜電滲析膜堆的鹽室，加入少量鹽酸，0.5L升純水泵入堿室，0.5L濃度為3%的硫酸鈉泵入電極液室，并將所有隔室密封，并以25L/h的流量循環(huán)，將直流電源線連接至膜堆的正負(fù)極，開啟直流電源，并保持溫度在25°C，控制電流密度為50A/m2，當(dāng)堿室電導(dǎo)升到5.5ms/cm時(shí)停止，共反應(yīng)1.8h。鹽室得到甲氧胺含量為9.02%，氨微量，回收率達(dá)到95.8%，堿室氨含量為0.95%。
[0019]實(shí)施例3[0020]取0.5L經(jīng)微孔過(guò)濾后的甲氧胺提溜液調(diào)節(jié)pH至5.5，含甲氧胺9.42%和氨1%，將其泵入5組9*llcm尺寸大小的兩隔室電滲析膜堆的淡室，0.5L升純水泵入濃室，0.5L濃度為3%的硫酸鈉泵入電極液室，并將所有隔室密封，并以25L/h的流量循環(huán)，將直流電源線連接至膜堆的正負(fù)極，開啟直流電源，并保持溫度在25°C，控制電流密度為ΙΟΟΑ/m2，當(dāng)料液電導(dǎo)降低到0.5ms/cm時(shí)停止，共反應(yīng)2h。淡室得到甲氧胺含量為8.98%，氨微量，回收率達(dá)到95.3%，濃室氯化銨含量為2.99%。
【權(quán)利要求】
1.一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:其步驟為: (1)將膜堆以特定的方式組裝完，將其連接在雙極膜設(shè)備上，將甲氧胺提溜液經(jīng)過(guò)微孔過(guò)濾器過(guò)濾； (2)將過(guò)濾后的濾液泵入雙極膜電滲析裝置鹽室或鹽/酸室中的其中一種，在其它隔室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，并將各個(gè)隔室密封，將各泵打開，液體充滿膜堆循環(huán)； (3)將該裝置的陰極和陽(yáng)極分別與直流電源的負(fù)極和正極連接，啟動(dòng)雙極膜電滲析裝置，控制其直流電場(chǎng)的電流密度為10-150A/m2，溫度為5~30°C酸室得到甲氧胺溶液，回收率達(dá)到95%以上，電流效率達(dá)到70%，堿室得到氨水； (4)得到的甲氧胺溶液加入濃鹽酸溶液，經(jīng)過(guò)濃縮冷卻結(jié)晶后得到高純度的甲氧胺鹽酸鹽晶體，而得到的氨水則經(jīng)過(guò)濃縮或加入高濃度氨水后作為原料用于合成甲氧胺的化學(xué)反應(yīng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:步驟(1)中的甲氧胺提溜液為化學(xué)法合成的甲氧胺溶液，含量在10% -20%，且溶液中含有氨水其含量在1% _5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:步驟(2)雙極膜電滲析裝置由雙極膜和陽(yáng)離子交換膜組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:雙極膜電滲析裝置運(yùn)行過(guò)程中采用管道循環(huán)冷卻措施，控制整個(gè)體系溫度為5~30°C，超過(guò)時(shí)則設(shè)備停止運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3—種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:所述陽(yáng)離子交換膜為均相膜、半均相膜或異相膜中一種，所述雙極膜為單膜法或雙膜法制備的雙極膜中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:所述的雙極膜電滲析裝置采用的電滲析隔室由I~20組單元組串聯(lián)排列組成，同時(shí)由2~4個(gè)雙極膜電滲析裝置串聯(lián)或并聯(lián)組成電滲析設(shè)備。
7.一種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:其步驟為: (1)將膜堆以特定的方式組裝完，將其連接在電滲析設(shè)備上，將甲氧胺提溜液經(jīng)過(guò)微孔過(guò)濾器過(guò)濾； (2)將過(guò)濾后的濾液調(diào)節(jié)pH= 5.5，再泵入電滲析裝置鹽室或鹽/淡室中的其中一種，在其它隔室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，并將各個(gè)隔室密封，將各泵打開，液體充滿膜堆循環(huán)； (3)將該裝置的陰極和陽(yáng)極分別與直流電源的負(fù)極和正極連接，啟動(dòng)雙極膜電滲析裝置，控制其直流電場(chǎng)的電流密度為10-150A/m2，溫度為5~30°C，淡室得到甲氧胺溶液，回收率達(dá)到95%以上，電流效率達(dá)到70%，濃室得到氯化銨； (4)得到的甲氧胺溶液加入濃鹽酸溶液，經(jīng)過(guò)濃縮冷卻結(jié)晶后得到高純度的甲氧胺鹽酸鹽晶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7—種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在其特征在于:將甲氧胺溶液進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，控制溶液pH。
9.根據(jù)權(quán)利要求7—種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，電滲析設(shè)備由陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜組成，所述陽(yáng)離子交換膜為均相膜、半均相膜或異相膜中一種，所述陰離子交換膜為均相膜、半均相膜或異相膜中一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 —種使用電滲析分離提溜液中甲氧胺的方法，其特征在于:所述的雙極膜電滲析裝置采用的電滲析隔室由I~20組單元組串聯(lián)排列組成，同時(shí)由2~4個(gè)雙極膜電滲析裝置串聯(lián) 或并聯(lián)組成電滲析設(shè)備。
【文檔編號(hào)】B01D61/48GK103990382SQ201410205233
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】沈江南, 王利祥, 葉云飛, 余杰, 黃杰, 李健 申請(qǐng)人:浙江賽特膜技術(shù)有限公司, 浙江工業(yè)大學(xué)