高性能双极膜制备及应用成果
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-18 15:28:36
通过流延成型—中间层喷涂的方法,开发出性能优良的双极膜,其100mA/cm2解离电压只有1.5V,工序简单、环境友好、性能稳定,量产后的售价只有800-1200元/平米,远低于进口双极膜6000-8000元/平米售价。利用本技术产品生产有机酸,可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排,适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。目前,本技术在葡萄糖酸领域已建立5000T/a示范工程,其产品转化率大于98.5%,葡萄糖酸浓度达到35 wt%,能耗低于600kWh/吨葡萄糖酸。与传统的离子交换工艺相比,双极膜电渗析工艺的废水排放量减少90%,生产成本减低30%。另外,新工艺还能产生质量分数为8%NaOH副产物,可作为原料返回使用,从而实现了物料工艺的内循环。
1、通过流延成型—中间层喷涂的方法,开发出性能优良的双极膜,其100mA/cm2解离电压只有1.5V,工序简单、环境友好、性能稳定;2、利用本技术产品生产有机酸,可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排,适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。3、与传统的离子交换工艺相比,双极膜电渗析工艺的废水排放量减少90%,生产成本减低30%。4、新工艺还能产生质量分数为8%NaOH副产物,可作为原料返回使用,从而实现了物料工艺的内循环。
该成果通过流延成型—中间层喷涂的方法,开发出性能优良的双极膜,可应用于以下产业领域:有机酸清洁生产、废水零排放盐资源高价值利用等。
用本技术产品生产有机酸,可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗,使得废水排放量减少90%,同时实现物料工艺的内循环,生产成本降低30%;且量产后的售价只有800-1200元/平米,远低于进口双极膜6000-8000元/平米售价,市场应用前景十分广阔。
徐铜文,中国科学技术大学教授、博士生导师,国家杰出青年基金,研究方向为膜及其相关过程、化工传质与分离、材料化学工程。发表SCI论文200余篇,EI收录180余篇次,SCI他引1600余次,H因子27,4篇论文入选ESI高被引论文,一篇入选中国百篇最有影响国际论文,其中化工和环境类领域高水平刊物***, AI ChE Journal, Chem Eng Sci. , ES&T 31篇),论文被国内外刊物或专著他引290余次,申请专利28项(20项授权)。出版中文专著、译著、合著4部,国际英文邀请专著四部中的5个章节。指导研究生45名(其中博士生30名)、博士后5名。指导本科生获全国挑战杯决赛一等奖(2011),2000年以来主持国家自然科学基金重点项目、面上项目、国际合作项目共6项,“973”二级子课题1项,其他项目近20项。葛亮,中国科学技术大学化学与材料科学学院应用化学系副教授,研究方向包括: 新型多孔材料基分离膜、亚纳米尺度限域空间内离子传递行为、聚合物基特种分离膜材料开发及中试、基于离子选择性分离膜的相关过程应用。
该成果目前处于中试阶段,按照国内每年千吨级固体废盐技术,未来几年双极膜在国内市场上的初期用量将达到50万平米以上,市场前景十分广泛。
项目建成达产后,有望实现销售收入2.5亿元,利税8000万元,带动就业150人以上。
转化方式:技术许可、技术转让、创业融资等;
所需支持:按照年产20万平方离子膜生产基地建设,需占地50亩,项目投资9000万元。