PP-ST-DVB基強酸離子交換纖維脫除N-甲基吡咯烷酮中有機胺雜質(zhì)的研究.pdf

1、N-甲基吡咯烷酮(NMP)是電子行業(yè)一種常用有機溶劑，主要用作鋰電池的電解液，液晶顯示器、硬盤等電子產(chǎn)品的清洗劑等高端領域。電子行業(yè)需使用純度高于99.9％、甲胺含量低于5ppm、品質(zhì)達到電子級標準的高純NMP，采用傳統(tǒng)精餾工藝純化的產(chǎn)品，其純度基本能達標，但甲胺含量難以降低到30ppm以下。因此，亟待尋找一種高效去除NMP中甲胺的方法?；诖耍疚膶㈦x子交換纖維應用到NMP的提純中，通過對工藝條件的優(yōu)化，確定了適宜的工藝參數(shù)，并將該工

2、藝應用到國內(nèi)某企業(yè)NMP的提純中。
　　 本文比較了離子交換材料001×7型強酸樹脂、PP-ST-DVB基強酸纖維、PPS基強酸纖維、PAN基弱酸纖維的吸附容量、吸附速率以及對甲胺的去除效果，篩選出PP-ST-DVB基強酸纖維作為分離材料，并對吸附過程進行了系統(tǒng)研究。
　　 通過靜態(tài)吸附實驗，考察了溶液溫度、pH值、甲胺初始濃度等因素對PP-ST-DVB基強酸纖維吸附性能的影響，從熱力學和動力學角度對纖維吸附甲胺的行為進

3、行了深入分析，并采用紅外光譜分析的方法對吸附機理進行了初步探討。通過動態(tài)吸附實驗，探討了溶液初始濃度、柱流速等因素對甲胺去除效果的影響，確定適宜的工藝條件，并用吸附-再生實驗對纖維的再生性能進行了驗證。以實驗室研究結(jié)果為基礎，進行了工廠中試實驗。
　　 靜態(tài)實驗結(jié)果表明:PP-ST-DVB基強酸纖維對甲胺具有較高的吸附容量，298K下，纖維的靜態(tài)飽和吸附量為145mg/g（干纖維）;在自然pH值條件下，纖維對甲胺的吸附效果較好，

4、吸附平衡時間為40min。
　　 熱力學研究表明:Langmuir和Freundlich等溫方程都可用來描述PP-ST-DVB基強酸纖維對甲胺的吸附行為，相關系數(shù)均在0.99以上。纖維對甲胺的吸附是一個自發(fā)(△G＜0)且熵增加(△S＞0)的吸熱過程(△H＞0)。動力學研究表明:PP-ST-DVB基強酸纖維對甲胺的吸附符合準二級動力學模型，液膜擴散是反應的速控步驟。纖維吸附甲胺前后的紅外光譜分析表明，甲胺以離子形式被纖維吸附。

5、r>　　 動態(tài)實驗結(jié)果表明:適宜的進料流速為1mL/(min.g-纖維)，吸附飽和的纖維經(jīng)1mol/LHCl溶液洗脫后可重復利用。在選定的吸附和再生條件下，纖維對甲胺的吸附和解吸性能穩(wěn)定，再生率均在99％以上。經(jīng)30次重復使用后，纖維的吸附性能基本不變。
　　 工廠中試試驗表明:PP-ST-DVB基強酸纖維能夠有效脫除低含水量、低甲胺含量工業(yè)NMP中的甲胺，處理后NMP中的甲胺含量＜5ppm，含水量穩(wěn)定在250ppm左右，滿足