[发明专利]一种多阴极连续电渗析法制备多品质季铵碱的方法

摘要

本发明涉及一种多品质季铵碱的制备方法，特指通过多阴极连续电渗析法制备多品质季铵碱的工艺，属于有机化学的制备技术领域。本发明以季铵盐，纯水，碱性溶液为原料，采用一种多阴极多膜连续制备的电渗析装置，控制温度为50‑70℃，连续电渗析制备的季铵碱中的X^‑浓度在500‑200ppm与X^‑离子浓度小于10ppm的两种产品的制备方法。本方法可以同时制备两种以上品质的季铵碱产品应用于不同的方面，节约了膜成本，提高了电流效率的利用率，降低了生产成本，并且制备过程简单易于操作，生产周期短，工艺绿色，没有三废的排放，具有很好的工业利用推广价值。

主权项

1.一种多阴极连续电渗析法制备多品质季铵碱的方法，其特征在于以季铵盐原料，采用一种多阴极多膜连续制备的电渗析装置，其操作步骤如下：A、三张阳离子交换膜与一张阴离子交换膜将电化学膜反应器分为五个部分，（1）室与（2）室之间用阳离子交换膜隔开，（2）室与（3）室之间用阴离子交换膜隔开，（3）室与（4）室之间用阳离子交换膜隔开，（4）室与（5）室之间用阳离子交换膜隔开；每个室与储槽连接，通过磁力循环泵强制循环；储槽A与B为碱性溶液，储槽C为季铵盐，储槽D与F为超纯水；电渗析过程中，电极a为阳极板，电极b为阴极板，电极c为阴极板，通过直流稳压器提供电源；B、通过磁力循环泵将氨水溶液在电渗析（1）室与储槽A中循环；在一定的电流密度下，（1）室中的A+穿过阳离子交换膜迁移到（2）室中，OH‑迁移到氧极板表面发生氧化反应生成O2与H2O，气体通过选择性透过氧气的陶瓷膜，得到纯氧；C、通过磁力循环泵将碱性溶液在电渗析（2）室与储槽B中循环；在一定的电流密度下，从（3）室中迁移到（2）室中的X‑与从（1）室中迁移到（2）室中的A+生成AX；因为从（3）室中迁移到（2）室中的X‑的在阳离子交换膜的阻挡下，停留在（2）室中；同样，从（1）室中迁移到（2）室中的A+在阴离子交换膜的阻挡下，停留在（2）室中；D、通过磁力循环泵将季铵盐溶液在电渗析（3）室与储槽C中循环，通过高位槽向储槽（3）中连续加入季铵盐溶液；在一定的电流密度下，（3）室中的R+通过阳离子交换膜迁移到（4）室，（3）室中的X‑通过阴离子交换膜迁移到（2）室中；E、通过磁力循环泵将季铵碱溶液在电渗析（4）室与储槽D中循环，通过高位槽向储槽（4）中连续加入超纯水；在一定的电流密度下，H2O在阴极板表面发生还原反应生成OH‑和H2，气体通过选择性透过氢气的陶瓷膜，得到纯氢气，OH‑与从（3）室中迁移过来的R+结合生成季铵碱产品；在电场的作用下，其中部分R+通过阳离子交换膜继续迁移到（5）室中；F、通过磁力循环泵将季铵碱溶液在电渗析（5）室与储槽F中循环，通过高位槽向储槽（5）中连续加入超纯水；在一定的电流密度下，H2O在阴极板表面发生还原反应生成OH‑和H2，气体通过选择性透过氢气的陶瓷膜，得到纯氢气，OH‑与从（4）室中迁移过来的R+结合生成季铵碱产品；其中：季铵盐的通式为R1R2R3R4N+X‑，R1、R2、R3、R4可相同或不同，代表C1‑C20的烷基、芳烷基或酰基，X‑为Cl‑、Br‑、HCO3‑。