[发明专利]一种离子液体水溶液体系中杂质离子的脱除方法

权利要求书

1.一种离子液体水溶液体系中杂质离子的脱除方法，其特征在于，所述的脱除方法将含杂质离子的待净化离子液体水溶液通过三级电渗析装置进行处理，使离子液体和杂质离子得到高效分离，具体包括以下步骤:

(1)将离子液体浓度为5～50g/L、杂质离子浓度为0.5～5g/L的待净化离子液体水溶液通向第一级电渗析的淡化室，第一级电渗析包含3组电渗析单元，所述的电渗析单元采用的阳膜为选择性磺酸型阳离子交换膜CIMS、阴膜为选择性季胺型阴离子交换膜AGU，所述的第一级电渗析的淡化室进料速率为25～35L/(min·m²)，在第一级电渗析的淡化室出口得到含高价杂质离子的淡化液I，在第一级电渗析的浓缩室出口得到去除了高价杂质离子的浓缩液I；

(2)将步骤(1)得到的浓缩液I输送到第二级电渗析的淡化室，第二级电渗析包含4～6组电渗析单元，所述的电渗析单元采用的阳膜为磺酸型阳离子交换膜CIMS、阴膜为季胺型阴离子交换膜AGU，所述的第二级电渗析的淡化室进料速率为10～20L/(min·m²)，在第二级电渗析的淡化室出口得到含小荷质比一价杂质离子的淡化液II，在第二级电渗析的浓缩室出口得到去除了小荷质比一价杂质离子的浓缩液II；

(3)将步骤(2)得到的浓缩液II输送到第三级电渗析的淡化室，第三级电渗析包含4～6组电渗析单元，所述的电渗析单元采用的阳膜为磺酸型阳离子交换膜CIMS、阴膜为季胺型阴离子交换膜AGU，所述的第三级电渗析的淡化室进料速率为5～15L/(min·m²)，在第三级电渗析的淡化室出口得到去除了大荷质比一价杂质离子的淡化液III，在第三级电渗析的浓缩室出口得到含大荷质比一价杂质离子的浓缩液III；

所述的第一级电渗析、第二级电渗析和第三级电渗析均采用离子液体浓度为10～40g/L的溶液作为极室的极液，所述的极液中离子液体与待净化离子液体水溶液中的离子液体种类相同；

所述的第一级电渗析的操作电压为60～100V，第二级电渗析和第三级电渗析的操作电压为40～80V。

2.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤(1)所述待净化离子液体水溶液中的离子液体为乙基咪唑盐、丁基咪唑盐、乙基吡啶盐或丁基吡啶盐中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤(1)所述待净化离子液体水溶液中的杂质离子为钾离子、钠离子、镁离子、钙离子、锌离子、铜离子、铁离子、铝离子、己基咪唑盐或乙基吡啶盐中任意1种或至少2种的组合。

4.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤(1)所述待净化离子液体水溶液中的高价杂质离子为镁离子、钙离子、锌离子、铜离子、铁离子、铝离子中任意1种或至少2种的组合。

5.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤(2)中所述待净化离子液体水溶液中小荷质比一价杂质离子为己基咪唑盐或乙基吡啶盐中任意1种或2种的组合。

6.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤(3)中所述待净化离子液体水溶液中大荷质比一价杂质离子为钾离子、钠离子中任意1种或2种的组合。

7.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，所述的淡化液III为纯化离子液体水溶液，其中，离子液体的含量为10～100g/L，杂质离子的含量小于50mg/L。