有機酸被廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥、化妝品、化學(xué)合成、生物化學(xué)領(lǐng)域，與人類生活具有廣泛而密切的聯(lián)系。生產(chǎn)有機酸主要有兩種方法：化學(xué)合成和發(fā)酵法。無論是發(fā)酵法還是化學(xué)合成法，有機酸的分離、濃縮、提純都是必要的步驟。傳統(tǒng)提純工藝包括沉淀、酸化、析出、結(jié)晶、離子交換等步驟，其過程中需要消耗大量的酸堿，并產(chǎn)生大量固體廢棄物。傳統(tǒng)有機酸的生產(chǎn)提純方法這些缺點都不符合現(xiàn)代綠色化學(xué)節(jié)能減排的要求，迫切的需要替代工藝。為了實現(xiàn)節(jié)能減排和綠色化工的目標(biāo)，我們需要一種更經(jīng)濟和環(huán)保的技術(shù)。 雙極膜電滲析可以應(yīng)用到這一領(lǐng)域，在通電條件下，雙極膜解離水形成H⁺和OH^-，同時在溶液中，有機酸鹽解離為有機酸根離子和金屬陽離子，H⁺與有機酸根離子結(jié)合形成產(chǎn)品酸，OH^-同金屬陽離子結(jié)合形成堿。因為離子交換膜具有較強的選擇透過性，使用此方法生產(chǎn)有機酸具有較高純度，后處理成本低的優(yōu)點，同時生產(chǎn)的堿也可以應(yīng)用于有機酸發(fā)酵過程，不產(chǎn)生任何廢棄物，沒有二次污染。 本論文以雙極膜電滲析技術(shù)生產(chǎn)酒石酸作為切入點，探討了該技術(shù)應(yīng)用于有機酸生產(chǎn)中的如...

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 離子交換膜和電滲析技術(shù)
        1.2.1 電滲析技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 傳統(tǒng)電滲析技術(shù)的應(yīng)用
            1.2.2.1 有機酸的生產(chǎn)
            1.2.2.2 污水處理和金屬元素的回收
            1.2.2.3 食品生產(chǎn)中的應(yīng)用
            1.2.2.4 濃縮/脫鹽
        1.2.3 雙極膜電滲析技術(shù)的發(fā)展
        1.2.4 雙極膜電滲析技術(shù)的應(yīng)用
            1.2.4.1 有機酸的生產(chǎn)
            1.2.4.2 食品醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用
            1.2.4.3 有機堿生產(chǎn)
            1.2.4.4 非水溶劑雙極膜電滲析
        1.2.5 電膜過程用于有機酸生產(chǎn)的制約因素
    1.3 研究思路和研究內(nèi)容
第2章 添加樹脂雙極膜電滲析生產(chǎn)酒石酸
    2.1 引言
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗用膜與試劑
        2.2.2 實驗裝置
    2.3. 結(jié)果與討論
        2.3.1 電壓—電流曲線
        2.3.2 時間—電壓變化曲線
        2.3.3 酒石酸濃度
        2.3.4 電流效率
        2.3.5 能耗
    2.4 小結(jié)
第3章 添加樹脂傳統(tǒng)電滲析生產(chǎn)酒石酸
    3.1 引言
    3.2. 實驗部分
        3.2.1 實驗用膜與試劑
        3.2.2 實驗裝置
    3.3. 結(jié)果與討論
        3.3.1 電壓—電流曲線
        3.3.2 時間—電壓變化曲線
        3.3.3 酒石酸濃度
        3.3.4 電流效率
        3.3.5 能耗
    3.4 小結(jié)
第4章 導(dǎo)離子隔板德國雙極膜電滲析生產(chǎn)酒石酸
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗用膜和試劑
        4.2.2 實驗裝置
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 電壓—電流曲線
        4.3.2 時間—電壓變化曲線
        4.3.3 酒石酸濃度
        4.3.4 電流效率
        4.3.5 能耗
    4.4 小結(jié)
第5章 導(dǎo)離子隔板國產(chǎn)雙極膜電滲析生產(chǎn)酒石酸
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗用膜與試劑
        5.2.2 實驗裝置
    5.3. 結(jié)果和討論
        5.3.1 電壓-電流曲線
        5.3.2 時間—電壓變化曲線
        5.3.3 酒石酸濃度
        5.3.4 電流效率
        5.3.5 能耗
    5.4 小結(jié)
第6章 酒石酸生產(chǎn)的經(jīng)濟核算
    6.1 引言
    6.2 計算方法
    6.3 結(jié)果和討論
        6.3.1 小試規(guī)模普通電滲析和雙極膜電滲析經(jīng)濟核算
            6.3.1.1 固定投資成本
            6.3.1.2 能耗成本估算
            6.3.1.3 總生產(chǎn)成本
        6.3.2 小試規(guī)模雙極膜電滲析、普通電滲析成本核算結(jié)果及討論
        6.3.3 中試規(guī)模德國雙極膜電滲析和國產(chǎn)雙極膜電滲析經(jīng)濟核算
            6.3.3.1 固定投資成本核算
            6.3.3.2 能耗估算
            6.3.3.3 總生產(chǎn)成本
        6.3.4 中試規(guī)模德國雙極膜電滲析、國產(chǎn)雙極膜電滲析生產(chǎn)酒石酸經(jīng)濟核算結(jié)果及討論
    6.4 小結(jié)
第7章 雙極膜電滲析過程中離子交換膜的污染研究
    7.1 引言
    7.2. 實驗設(shè)計
        7.2.1 無機污染物對陽離子交換膜的污染
        7.2.2 腐殖酸對陰離子交換膜的污染
    7.3 結(jié)果及討論
        7.3.1 受污染陽離子交換膜的表征
        7.3.2 受污染陰離子交換膜的表征
    7.4 小結(jié)
第8章 結(jié)論創(chuàng)新點
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
個人簡歷
發(fā)表學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3870770