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公开(公告)号：CN115961140B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202111174694.7
申请日：2021-10-09
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 郑州中科新兴产业技术研究院
Abstract: 有色金属是国民经济、现代农业、人民生活、国防工业和科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。溶剂萃取法是分离有色金属资源的一种重要方法，其分离效率直接影响着钴、镍、铜、锌、稀土元素等重要有色金属的生产供应和产品品质。为了提高萃取效率，酸性萃取剂进行溶剂萃取之前需要进行碱皂化，传统的碱皂化工艺存在引入杂质离子，酸碱消耗，产生氨氮废水和高盐废水等问题。基于此，本发明公开了一种萃取‑纳滤耦合无皂化系统和无皂化方法，通过纳滤膜技术将萃余相中因萃取交换而产生的H+进行分离的实现无皂化工艺，无皂化系统主体部分由n级混合澄清萃取槽和m级纳滤装置组成(m和n为大于0的自然数)，纳滤装置进料口与萃取槽澄清室重相出口相连接，出料口与下一级萃取槽混合室重相入口相连接，通过工艺参数匹配可实现整套装置的连续运行，可实现绝大部分酸循环回收，不引入杂质离子，大大减少酸碱用量，且不产生含盐废水，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114797507B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202110081505.5
申请日：2021-01-21
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种抗塑化效应聚酰亚胺共聚物气体分离膜的结构、制备方法及应用。本发明通过引入含羟基及咪唑环的二胺单体和二酐单体聚合得到具有优异成膜性能的聚酰亚胺共聚物。羟基和咪唑环N‑H键可以形成分子链间氢键和电荷转移配合物，从而提高气体分离膜抗塑化效应和分离选择性。该共聚物通过涂覆或者干喷湿纺的纺丝方法得到平板膜或中空纤维气体分离膜具有低成本、良好的抗塑化性能和热稳定性、优异的力学强度、良好的耐化学腐蚀性以及较高的气体渗透性和选择性等优点。这类气体分离膜在页岩气、油田气、煤层气、生物天然气等领域的CO2分离及诸多涉及到CO2膜分离的应用中具有良好的前景。
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公开(公告)号：CN115703044A
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202110901957.3
申请日：2021-08-06
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种杂环聚苯并咪唑气体分离膜的结构、制备方法及应用。本发明通过引入新型二酸单体聚合得到具有优异性能的聚苯并咪唑，并通过离子化反应改性或与多元酸复合制备离子化聚苯并咪唑气体分离膜。其中二酸单体具有较大的分子体积，合成的聚合物具有高的自由体积，因此气体的渗透性较好。此外聚合物中分子间氢键作用和带电基团间的静电作用可以提高链间作用力，从而易于形成超微孔并提高聚合物膜对气体的选择性。基于此聚苯并咪唑的聚合物膜具有较高的综合性能，如热稳定性好、力学强度高、耐化学腐蚀性和良好的加工性等。本发明开发的气体分离膜在氦气提取、氢气分离提纯和CO2捕集分离等领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN114797507A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110081505.5
申请日：2021-01-21
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种抗塑化效应聚酰亚胺共聚物气体分离膜的结构、制备方法及应用。本发明通过引入含羟基及咪唑环的二胺单体和二酐单体聚合得到具有优异成膜性能的聚酰亚胺共聚物。羟基和咪唑环N‑H键可以形成分子链间氢键和电荷转移配合物，从而提高气体分离膜抗塑化效应和分离选择性。该共聚物通过涂覆或者干喷湿纺的纺丝方法得到平板膜或中空纤维气体分离膜具有低成本、良好的抗塑化性能和热稳定性、优异的力学强度、良好的耐化学腐蚀性以及较高的气体渗透性和选择性等优点。这类气体分离膜在页岩气、油田气、煤层气、生物天然气等领域的CO2分离及诸多涉及到CO2膜分离的应用中具有良好的前景。
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公开(公告)号：CN114150167B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202010937241.4
申请日：2020-09-08
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公布了一种膜过程强化的无皂化稀土萃取分离的方法，属于稀土资源利用和膜分离领域。该工艺和方法包括：采用酸性萃取剂对混合稀土料液进行萃取，随后采用纳滤膜或反渗透膜将萃余液中三价稀土元素离子和氢离子进行高效分离，三价稀土元素离子留存在萃余液中，继续用于后续萃取操作，氢离子则透过膜进入透过液，透过液可回用于后续酸洗和反萃工序，完成酸性萃取剂的再生和循环使用，最终实现萃取工艺和膜分离工艺的多级动态循环耦合。本工艺可免去传统稀土萃取工艺中的萃取剂皂化工艺，大大缩减了萃取过程中的酸碱用量，降低稀土生产成本并减少废液排放。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114797506B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110080805.1
申请日：2021-01-21
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种离子化聚酰亚胺气体分离膜的制备方法和应用，属于聚合物材料和气体分离膜领域。其中所述聚合物是以含咪唑环二胺和具有不同二酐结构单体通过溶液共聚缩合的方法合成了聚酰亚胺，并通过对咪唑环的功能化修饰和离子交换得到离子化聚酰亚胺膜材料。所制备的离子化聚酰亚胺通过涂覆或干喷‑湿纺纺丝方法得到平板或中空纤维气体分离膜。本发明通过形成分子链间离子静电物理交联作用，有效抑制了聚酰亚胺气体分离膜材料存在的塑化效应，增加了CO2和H2S等酸性气体的分离选择性以及聚酰亚胺膜材料的加工性能。本发明制备的分离膜具有良好的气体分离性能和稳定性，可应用于天然气脱碳、烟道气中CO2捕集、空气分离、氢气分离回收等领域。
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公开(公告)号：CN114150167A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202010937241.4
申请日：2020-09-08
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公布了一种膜过程强化的无皂化稀土萃取分离新技术，属于稀土资源利用和膜分离领域。该工艺和方法包括：采用酸性萃取剂对混合稀土料液进行萃取，随后采用纳滤膜或反渗透膜将萃余液中稀土离子和氢离子进行高效分离，稀土离子留存在萃余液中，继续用于后续萃取操作，氢离子则透过膜进入透过液，透过液可回用于后续酸洗和反萃工序，完成酸性萃取剂的再生和循环使用，最终实现萃取工艺和膜分离工艺的多级动态循坏耦合。本工艺可免去传统稀土萃取工艺中的萃取剂皂化工艺，大大缩减了萃取过程中的酸碱用量，降低稀土生产成本并减少废液排放。
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公开(公告)号：CN115703044B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202110901957.3
申请日：2021-08-06
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种杂环聚苯并咪唑气体分离膜的结构、制备方法及应用。本发明通过引入新型二酸单体聚合得到具有优异性能的聚苯并咪唑，并通过离子化反应改性或与多元酸复合制备离子化聚苯并咪唑气体分离膜。其中二酸单体具有较大的分子体积，合成的聚合物具有高的自由体积，因此气体的渗透性较好。此外聚合物中分子间氢键作用和带电基团间的静电作用可以提高链间作用力，从而易于形成超微孔并提高聚合物膜对气体的选择性。基于此聚苯并咪唑的聚合物膜具有较高的综合性能，如热稳定性好、力学强度高、耐化学腐蚀性和良好的加工性等。本发明开发的气体分离膜在氦气提取、氢气分离提纯和CO2捕集分离等领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN115105965A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202110288531.5
申请日：2021-03-17
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明涉及气体分离膜技术领域，具体涉及一种中空纤维气体分离膜组件缺陷消除方法。所述的技术方案为：将多元胺(或多元醇)和多元酰氯(或多异氰酸酯/多环氧化合物)分别溶解在水相和油相中。将已经封装完成的、含少量缺陷的中空纤维膜组件的壳层和芯层接口分别与注射泵相连，使用注射泵分别向中空纤维膜组件的壳层与芯层中通入油相和水相发生反应。通过界面聚合在中空纤维气体分离膜的缺陷处形成薄膜，从而达到消除中空纤维气体分离膜缺陷的目的。由于水相和油相仅能在缺陷处接触并发生界面聚合反应，避免了传统多次浸渍消除膜缺陷的繁琐方法，且最大限度降低了传统浸渍方法对膜结构的破坏。通过界面聚合消除中空纤维气体分离膜缺陷，该方法成本低、易于操作、缺陷消除效果好且界面聚合膜强度高，有效提高膜组件的利用率和气体分离选择性。
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