1、第 二 期 江 西 化 工电 解 法 制 备 四 甲 基 氢 氧 化 钱 的 研 究张 忠 民 付 继 烈 肖 薇 菠 王 新 玲江 西 省 化 学 工 业 研 究 所 南 昌摘 要 本 文 介 绍 了 用 电 解 法 制 备 四 甲 基 氮 氧 化 按 的 新 工 艺 , 产 品 质 童 较 氧 化 银法 老 工 艺 有 较 大 提 高 该 法 在 国 内 处 于 领 先 地 位一 、 前 言 二 、 工 艺 概 述四 甲 基 氢 氧 化 按 在 国 内 主 要 在 有 机 硅 合 成 中 的 催 化 作 用 , 是被 用 作 有 机 硅 系 列 产 品 , 如 硅 油 、 硅 橡 胶 、
2、硅 打 开 有 机 硅 环 链 , 使 有 机 硅 单 体 呈 链 状 连 接树 脂 等 合 成 中 的 重 要 催 化 剂 , 虽 然 用 量 不 大 , 起 来 形 成 大 分 子 量 聚 合 物 , 分 子 量 的 大 小 表但 对 于 产 品 的 收 得 率 和 质 量 影 响 却 很 大 此 现 出 物 质 的 各 种 不 同 特 性 而 催 化 剂 中 的 杂外 , 据 资 料 介 绍 , 在 国 外 主 要 用 于 聚 质 则 严 重 影 响 有 机 硅 单 体 的 连 接 , 难 以 控 制酷 类 聚 合 物 、 纺 织 、 塑 料 制 品 、 食 品 、 皮 革 、 木 予
3、定 的 分 子 量 数 , 以 致 影 响 产 品 的 质 量 显 然材 加 工 、 电 镀 、 催 化 等 等 。 目 前 , 这 种 产 品 已 进 在 有 机 硅 合 成 中 对 所 含 杂 质 的 要 求入 尖 端 科 技 领 域 , 在 电 路 版 的 印 制 和 显 微 镜 是 很 高 的 据 了 解 目 前 国 内 生 产 都片 的 制 造 , 以 及 电 子 领 域 都 有 广 泛 的 应 用 随 是 由 四 甲 墓 抓 化 按 与 氧 化 银 反 应 生 成 的 , 其着 科 学 技 术 发 展 , 这 种 类 型 的 化 学 试 剂 需 要 化 学 反 应 式 为量 日 趋
4、 增 加 , 对 的 质 量 和 数 量 都 提 一出 了 更 高 更 多 的 要 求 十 令目 前 国 内 生 产 均 采 用 氧 化 银 由 于 在 反 应 中 使 用 了 氧 化 银 , 不 仅 成 本 高 , 而法 , 即 由 四 甲 基 氯 化 钱 与 氧 化 银 反 应 生 成 四 且 在 产 品 中 存 在 极 微 量 的 银 离 子 , 不 能 满 足甲 基 氢 氧 化 按 , 该 法 工 艺 路 线 需 要 消 耗 贵 重 有 机 硅 合 成 中 的 要 求 , 为 此 迫 切 需 要 研 究 一的 氧 化 银 , 而 且 在 产 品 中 有 微 量 银 离 子 , 使 产
5、种 新 工 艺 来 提 高 的 质品 受 到 污 染 , 这 种 生 产 方 法 , 无 论 是 从 质 量 本 课 题 是 研 究 用 电 解 法 来 制 备 。上 , 还 是 成 本 上 都 难 以 满 足 市 场 要 求 。 采 用 二 室 一 膜 的 试 验 装 工 , 其 原 理 是 电 解 槽国 外 从 七 十 年 代 开 始 采 用 电 解 法 制 备 阳 极 室 中 的 四 甲 基 抓 化 按 水 溶 液 在 电 场 力 的的 新 工 艺 , 并 逐 步 取 代 氧 化 银 法 用 作 用 下 , 溶 液 中 的 抓 离 子 向 阳 极 方 向 迁 移 直电 解 法 制 得 的
6、 产 品 质 量 较 好 , 成 本 低 , 不 仅 能 至 在 阳 极 上 放 电 而 析 出 抓 气 。 同 时 , 由 于 离 子满 足 有 机 硅 生 产 的 需 要 , 而 且 进 入 了 电 子 工 交 换 膜 的 选 择 透 过 性 , 抓 离 子 无 法 扩 散 透 过业 领 域 离 子 交 换 膜 , 只 有 四 甲 按 离 子 才 能 选 择 透 过江 西 化 工 第 二 期而 进 入 阴 极 室 , 并 富 集 于 其 中 。 在 阳 极 室 溶 液中 发 生 的 电 离 和 电 化 学 反 应 为 一 十 十在 阳 极 上 一 个电 解 中 为 了 取 得 电 荷 的
7、平 衡 , 阴 极 室 中 水 分子 在 阴 极 上 取 得 电 子 而 分 解 为 氢 气 和 等 当 量的 氢 氧 根 离 子 。 后 者 恰 好 同 由 阳 极 室 迁 移 而来 的 四 甲 按 离 子 结 合 成 阴 极 室 中 溶液 发 生 的 电 离 和 电 化 学 反 应 为十, 十 一 在 阴 极 上 十 、 个随 着 通 电 的 增 加 而 浓 度 不 断 提高 , 最 终 达 到 予 期 的 粗 品 浓 度 , 再 经 浓 缩 等 处理 , 即 可 得 到 产 品 。 整 个 电 解 过 程 的化 学 反 应 式 如 下 生 色 才挤由 于 本 电 解 合 成 法 中 没
8、有 加 入 其 他 化 学 物质 , 因 而 产 品 中 的 杂 质 很 少 。三 、 最 佳 工 艺 条 件 的 选 择根 据 上 述 电 解 原 理 , 本 试 验 成 功 与 否 的关 键 , 在 于 离 子 交 换 膜 的 性 能 和 质 量 。 试 验 要求 这 种 离 子 交 换 膜 要 能 耐 强 碱 腐 蚀 , 耐 一 定的 电 流 和 电 压 负 荷 , 最 主 要 的 是 能 有 选 择 性地 让 四 甲 按 离 子 顺 利 迁 移 , 而 阻 止 抓 离 子 的通 过 。 此 外 还 要 求 这 种 膜 有 一 定 的 机 械 强 度 ,使 用 寿 命 长 。 为 此 我
9、 们 广 泛 收 集 国 内 外 离 子交 换 膜 生 产 厂 家 的 种 型 号 进 行 了 筛 选 。 首先 我 们 对 各 型 号 离 子 交 换 膜 的 选 择 性 进 行 了试 验 , 其 结 果 如 表 一表 一 各 种 型 号 的 离 子 交 换 膜 对 氮 离 子 选 择 性 比 较湖湖 州州 湖 州州 华 东东 华 东东 华 东东 上 医医 上 医医 武 化化 武 化化 外 企企型型 型型 型型 型型 型型 型型 型型 型型 型型 型型。一 一一 一 , 一 , 一一 一 , 一 , 一一 一 一一从 表 一 可 以 看 出 , 湖 州 一 型 、 华 东 一型 、 武 化
10、一 工 型 、 外 企 一 型 和 外 企 一 型 五种 型 号 的 离 子 交 换 膜 对 抓 离 子 的 选 择 性 优 于其 他 型 号 , 基 本 能 满 足 我 们 的 试 验 要 求 。 接 着我 们 又 将 这 种 离 子 交 换 膜 进 行 了 使 用 寿 命 试验 , 因 为 从 实 际 应 用 考 虑 , 使 用 寿 命 太 短 也 是没 有 使 用 价 值 的 试 验 结 果 如 表 二由 表 二 比 较 , 我 们 选 用 了 华 东 一 型 、 外企 一 型 二 种 使 用 寿 命 在 小 时 以 上 的 离子 交 换 膜 进 一 步 做 不 同 电 流 、 电 压
11、、 温 度 、 时间 等 电 解 参 数 的 条 件 试 验 , 以 取 得 最 大 电 流效 率 , 确 定 最 佳 工 艺 条 件 。 试 验 结 果 如 表 三根 据 表 三 的 结 果 分 析 , 我 们 不 难 看 出 , 条件 为 最 佳 , 选 用 外 企 一 型 离 子 交 换 膜 在条 件 下 电 解 得 到 的 电 流 效 率 为 最 高表 二 五 种 型 号 的 离 子 文 换 膜 耐 用 试 验谧谧 靛 、 湖 州州 华 东东 武 化化 外 企企 外 企企型型 型型 型型 型型 型型一一一一一一一一使使 用 寿 命命 鑫 以 土土小 时第 二 期 江 西 化 工表 三
12、二 种 型 号 的 离 子 交 换 旗 电 解 条 件 试 验条条 件 条 件华华 东 型型 外 企 , 型型 华 东 五五 外 企 , 型型 华 东 型型。 。 。 。一一 一一 一 一一 一 又 一 , 一 又 一 义 一 一 ,电 流 效 率 是 电 解 生 产 中 最 重 要 的 的 指标 。 因 为 电 流 效 率 越 高 , 产 量 就 越 大 , 而 且 电流 效 率 越 高 也 表 示 电 流 损 失 越 小 通 过 电 流效 率 的 计 算 能 够 得 到 电 能 的 消 耗 定 额 、 产 品纯 度 等 数 据 , 为 工 厂 投 产 提 供 依 据 , 电 流 效 率的
13、计 算 公 式 为 电 流 效 率 实 际 产 量 理论 产 量 又按 照 电 流 效 率 较 高 的 工 艺 条 件 , 我 们使 用 外 企 一 型 离 子 交 换 膜 进 行 了 三 次 重 复试 验 , 以 验 证 该 工 艺 条 件 的 可 靠 性 。 试 验 结 果均 达 到 本 课 题 的 合 同 指 标 将 三 次 试 验 样 品混 合 后 送 江 西 省 分 析 测 试 研 究 所 检 测 , 各 项指 标 均 能 达 到 合 同 指 标 详 见 表 四表 四 外 企 一 型 离 子 交 换 膜 试 验 产 品 与 合 同 指 标 对 照叙 化 物物 钠钠 钾钾 铁铁 重 金
14、 属属 灼 烧烧瑞瑞瑞瑞瑞瑞瑞瑞 宁 杏杏含含写写 沁沁 写写 环环由 表 四 的 结 果 我 们 可 以 认 为 , 使 有 外 企一 型 离 子 交 换 膜 按 照 工 艺 条 件 得 出 的产 品 质 量 是 稳 定 的 。 我 们 将 样 品 分 送 到 化 工部 星 火 化 工 厂 、 北 京 化 工 二 厂 、 南 昌 有 机 硅 化工 厂 和 奉 新 化 工 厂 试 用 , 结 果 表 明 产 品 质能 够 满 足 生 产 的 需 要 , 反 映 良 好 。四 、 经 济 效 益 分 析成 本 分 析以 每 公 斤 成 品 计四 甲 基 抓 化 按 公 斤 元离 子 交 换 膜
15、损 耗 元仪 器 设 备 折 旧 费 元水 电 费 、 工 资 元管 理 费 元合 计 。 元经 济 效 益 分 析按 年 产 吨 生 产 能 力 计 , 投 入 设 备 资 金。 万 元 , 市 场 价 格 为 每 公 斤 元 , 可 实 现江 西 化 工 第 二 期产 值 万 元 , 实 现 利 税 万 元 , 经 济 效 益 显著 。五 、 结 论 和 问 题以 工 业 品 四 甲 基 氮 化 按 为 原 料 , 用 电解 法 制 备 四 甲 基 氢 氧 化 按 是 可 行 的 , 质 量 达到 了 合 同 指 标 , 其 杂 质 含 量 尤 其 是 重 金 属 , 氯化 物 含 量 大
16、 大 低 于 目 前 国 内 同 类 产 品 , 能 够满 足 国 内 有 机 硅 产 品 的 生 产 需 要 。 此 项 技 术填 补 了 国 内 空 白 。用 电 解 法 制 备 的 四 甲 基 氢 氧 化 钱 估 算成 本 为 每 公 斤 元 目 前 市 场 参 考 价 格 每公 斤 元 若 建 设 一 座 年 产 公 斤 的 工业 生 产 装 置 , 主 要 原 料 四 甲 基 氯 化 按 可 就 近由 星 火 化 工 厂 提 供 , 主 要 生 产 设 备 电 解 槽 、 整流 器 , 浓 缩 设 备 、 干 澡 设 备 、 真 空 设 备 等 都 可参 考, , , , , , ,
17、 , , , , ,心 月 卜 乙 常 心 洲 卜 乡 嘴 吧 卜 各 弓 义 入 各 嘴 、 乡 佗 叼 卜 勺 空 夕 协 乙 川 卜在 国 内 解 决 , 固 定 资 产 投 资 万 元 , 可 创 产值 万 元 , 实 现 利 税 万 元 , 一 年 即 可 收 回投 资 , 经 济 效 益 十 分 显 著 , 实 为 短 平 快 的 精 细化 工 产 品 。在 本 法 工 艺 中 起 重 要 作 用 的 离 子 交 换膜 , 其 质 量 和 性 能 , 使 用 寿 命 等 有 待 进 一 步 改进 和 提 高 , 以 增 加 本 法 的 电 流 效 率 , 降 低 生 产成 本 ,
18、使 电 解 法 合 成 四 甲 基 氢 氧 化 按 的 工 艺更 加 完 善 , 优 越 性 更 加 显 著 。本 试 验 中 产 生 的 氢 气 排 放 室 外 , 产 生的 抓 气 用 碱 液 吸 收 , 基 本 无 环 境 污 染 , 符 合 排放 标 准 实 际 生 产 中 还 可 利 用 氢 气 、 氯 气 做 成副 产 品 , 变 废 为 宝 , 达 到 治 理 “ 三 废 ” , 保 护 环境 的 要 求 , 又 可 增 加 经 济 效 益 , 降 低 生 产 成本 。文 献, , , , , , , ,沪 匆 之 嘴 召 召 翻 啼江 西 化 工 技 术 开 发 公 司为 您
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