离子交换法去除PEG 1000中钠离子的研究

作     者：李志斌 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈砺;伍世国

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081701[工学-化学工程] 

主      题：离子交换法 PEG 钠离子 性能研究 应用研究 

摘      要：聚乙二醇(PEG)在医药、食品和化妆品等领域中应用广泛。当前,PEG主要是在碱性催化剂如Na OH的作用下由环氧乙烷与水(或乙二醇)加成聚合而成。医药等方面对PEG中Na等金属离子的含量有着严格的要求(D 001≈001x7D 113的特点,其中ATH树脂处理时间最短、处理能力最强。因此,优选树脂ATH,并将其作为动态实验用树脂。通过动态处理操作考察了床层高径比、进样流速、再生液的流速和浓度对优选树脂动态交换与再生性能的影响,并初步探讨了树脂的循环机理。通过实验研究与分析,可得优化的动态实验操作条件为:H/D=12的树脂床层高径比、1 BV/h的PEG 1000进样流速、2.4 BV/h的盐酸再生液流速和1.5 mol/L的盐酸再生液浓度。该条件下的穿透体积和再生液用量分别约为1.75 BV和3 BV。通过Donnan理论分析和三次动态重复利用实验,论述了优选树脂ATH具有良好的动态重复利用性能。获得连续运行的最优操作参数后,提出了静态处理方案,设计了更符合反应体系要求的静态反应器。静态反应器的金属离子溶出量低,搅拌更为充分,操作稳定,处理效率较高且处理效果好。静态处理方案的能耗较低,在当前的市场条件下,利润空间P为0.5万元/t,其总效益关系式为Y=0.365X-1.5,该方案固定资产投资少,一年可处理约600 t的PEG 1000样品,年均可增收约217.5万元,能很好地满足当前的市场需求。