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D—氨基葡萄糖盐酸盐是一种重要的新型药物吸收促进剂。伴随着D—氨基葡萄糖盐酸盐的生产,产生了大量含盐酸和醋酸的废水。离子吸附与交换作为一种有效的化学分离方法,具有优越的分离选择性和很高的浓缩倍数,操作方便,效果突出。
本文采用离子交换树脂法处理废酸水溶液,并对该过程进行了系统的研究。以盐酸和乙酸水溶液为分离对象,用静态实验测得D301G和D201两种树脂的吸附等温线。结果表明,弱碱性树脂D301G可以提供较高的吸附量。对D301G树脂预处理工艺进行研究,确定了处理液盐酸浓度为1%,氢氧化钠浓度为2%,抽提液为乙醇。对单组分盐酸和乙酸水溶液体系交换吸附进行热力学实验研究,考察了温度对该过程的影响。实验结果表明,该交换吸附过程为放热过程,温度越高树脂交换吸附量越低,低温有利于树脂交换吸附反应的进行。并分别应用Langmuir模型和Freundlich模型采用非线性最小二乘法对等温平衡吸附数据进行拟合,结果发现Langmuir模型能更准确反映该吸附交换过程。
除了上述静态因素,还考察了动态因素对吸附交换的影响。流速低时,处理效果较好,随着流速的增加,穿透时间提前,并且穿透曲线的形状趋于平坦,完全穿透时间延长。环境温度越低,穿透时间越长,曲线越平坦,交换吸附效果较好。试样初始浓度的增加,穿透时间大大提前,而且穿透区域曲线的斜率较大。但是交换吸附容量随浓度的增加而明显增大。树脂装填量越多不仅总交换吸附量大,而且单位树脂的交换吸附量也越大。最终确定实验适宜的工艺条件为:流速为2ml/min,温度为25-35℃,浓度为4.0mol/L,树脂装填量根据生产能力而定,树脂层高度不超过60cm。此外,实验还考察了再生剂浓度对树脂再生效果的影响,结果表明:适宜再生剂浓度为2%左右,再生后的树脂性能降低至少12.74%。将经离子吸附与交换法除去醋酸的废液,通过循环吸收法进行浓缩,使其盐酸的浓度达到(质量分数)34%以上。