梳状弱碱性树脂对丁二酸高浓度循环解吸

建立了一种有效的、低能耗的从梳状弱碱性(MKF-D30X)树脂上解吸丁二酸的工艺。考察了解吸剂用量(体积)、解吸温度、分段解吸及分段循环解吸对MKF-D30X树脂解吸附丁二酸的影响。结果表明,MKF-D30X树脂对溶液中的丁二酸(25 mg·ml-1)有很好的吸附作用,吸附量高达425 mg·(g干树脂)-1。当解吸温度为50℃,每个阶段用10 ml、1.0 mol·L-1 HCl解吸剂,两阶段解吸3 g吸附饱和的树脂,第1阶段解吸得到的丁二酸浓度可高达52.4 mg·ml-1,将丁二酸浓度提高到原液浓度的209.6%;在此基础上再进行分段循环解吸,不仅可以维持第1阶段获得的高浓度丁二酸,且可同时获得第2阶段2倍收率的高浓度丁二酸,达到了高浓度、高效率解吸丁二酸的目的。另研究表明,分段循环解吸液再作为解吸剂,其中丁二酸的浓度对丁二酸解吸效果没有明显影响。

梳状弱碱性树脂(MKF-D30X)对丁二酸的静态吸附

以氯乙酰化聚苯乙烯树脂为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备梳状链环氧树脂,再经胺化后得到一种新型、高担载、高自由度的梳状叔胺型弱碱性阴离子交换树脂(MKF-D30X)。考察了MKF-D30X树脂对丁二酸的静态吸附性能,如溶液pH、温度、浓度及吸附时间对吸附平衡的影响。结果表明:该树脂对丁二酸的吸附量随丁二酸浓度升高、时间延长、温度降低、pH降低而升高;吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir方程;丁二酸吸附在130 min达到平衡,吸附行为近似于拟二级动力学方程,并确定此离子交换过程为颗粒扩散控制;当丁二酸的浓度为20 g·L-1时,MKF-D30X树脂的最大吸附容量可高达421 mg·g-1(吸附液与吸附剂的比为200 mL·g-1),比商品级产品D301-1树脂的吸附量高40%。用1.0 mol·L-1的盐酸溶液做洗脱剂,脱附率达到98%,并可重复使用5次性能未减。该树脂吸附量高、解吸率高可归因于其柔性梳状长链的功能基团具有向四周呈星状扩散且自由度大的特点。