[發明專利]一種用于海水淡化的聚酰胺反滲透膜的制備方法

無效

• 申請號: 201310193676.2
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103240009A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 楊峰;周尚寅;潘巧明;鄭根江
• 申請（專利權）人: 杭州北斗星膜制品有限公司
• 主分類號: B01D71/54
• 分類號: B01D71/54;B01D67/00;C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明屬于海水淡化領域，具體是一種海水淡化的聚酰胺反滲透膜的制備方法。

背景技術

海水淡化技術始于上世紀中葉，經過大半個世紀的發展，實踐證明只有多級閃蒸（MSF）、多效蒸發（MED）、壓汽蒸餾（VC）和反滲透（RO）等適用于大型海水淡化。而反滲透海水淡化技術從1953年Reid制備得到的均質醋酸纖維素反滲透膜到60年代由Riley和Cadoffe等開發的全新復合型反滲透膜制膜工藝，只用了短短的十幾年時間。而這種全新的制膜工藝也加快了反滲透膜在海水淡化領域的推廣，反滲透海水淡化技術自上世紀70年代進入海水淡化市場后的蓬勃發展，到目前已占世界淡化水總量的50%左右。

常規的反滲透膜只能處理含鹽量較低的鹽水，并且操作壓力也不能過高（小于600psi），當鹽水的含鹽量過高，其脫鹽率會迅速下降，而如果加大操作壓力，則會破壞反滲透膜的結構，同樣會降低其性能，可見常規反滲透膜無法運用于海水的淡化。中國專利公開號CN184023A公開的反滲透膜用2000ppm的NaCl水溶液在225psi的壓力下得到的脫鹽率為98.9%，透水性為21.3gfd。；中國專利公開號CN1919428A公開的反滲透膜用250ppmNaCl水溶液在60psi壓力下得到的脫鹽率為98.5%以上，水通量為1.1m³/m².日以上；中國專利公開號CN101601975A公開了一種“復合反滲透膜”，在均苯三甲酰氯中混合了一定量的聯苯四甲酰氯以提高聚酰胺的耐壓密性，但提高并不是很明顯，而且有兩種原料同時反應，在生產過程中，需對其比例的進行控制，增加了一定的復雜性。

發明內容

本發明的目的在于通過工藝條件的控制，以更簡單實用的方法制備一種可用于海水淡化的聚酰胺反滲透膜，并具有高脫鹽率和高通量。

本發明的另一個目的在于提供該海水淡化反滲透膜的制備方法。

本發明的聚酰胺反滲透膜，用32000ppmNaCl水溶液作為原水，溫度25℃、PH為6.4-7.3、壓力為800psi的條件下測得脫鹽率在99.5%以上，水通量在32L/m²·h以上。

一種海水淡化的聚酰胺反滲透膜的制備方法，包括一下步驟：

（1）水相溶液A的配制：選用多官能團芳胺、雜環脂肪胺中的一種或兩種溶解于水中，其中胺類物質在水溶液中的質量濃度為0.1～10.0%，待上述胺類完全溶解后，再在該水溶液中加入占水溶液質量0.1%～5.0%的催化劑，攪拌溶解后即得水相溶液A，所述的催化劑為相轉移催化劑與三乙胺的混合物；

（2）有機相溶液B的配制：選用多官能團芳香類酰基鹵化物溶解于含5～12個碳原子的脂肪烴、脂環烴和芳香烴中的一種或兩種的有機溶劑中，其中酰基鹵化物在該有機溶液中的質量濃度為0.02%～0.5%，攪拌溶解后即得有機相溶液B。

（3）使聚砜支撐層上浸有水相溶液A并除去多余的水相溶液A，將這種支撐層與有機相溶液B接觸并除去多余的有機相溶液B，放入30～100℃的烘箱中烘干，制得聚氨酯膜。

上述的海水淡化聚酰胺反滲透膜的制備方法中，相轉移催化劑為芐基三乙基氯化銨、三乙胺鹽酸鹽、或四丁基氯化銨等。

上述的海水淡化聚酰胺反滲透膜的制備方法中，所述的含5～12個碳原子的脂肪烴、脂環烴和芳香烴為碳原子個數為5～12脂肪烴、脂環烴、甲苯、乙苯、二甲苯、或三甲苯中的單一物質或兩種及以上的混合物。

上述的海水淡化聚酰胺反滲透膜的制備方法中，更優的制備聚氨酯層條件為水相溶液A中胺類物質在水溶液中的質量濃度為0.5～5.0%，催化劑質量濃度為0.5～3.0%。

上述的海水淡化聚酰胺反滲透膜的制備方法中，更優的制備聚氨酯層條件為有機相溶液B中酰基鹵化物在有機溶液中的質量濃度為0.05%～0.3%。

有益效果：本發明在水相溶液A中加入合適的相轉移催化劑提高多胺與酰氯的反應速度，使制備的聚氨酯膜層具有更好的規則性和致密性，從而表現出高脫鹽率和高水通量，并且在生產時操作簡單，成本低、易控制。

具體實施方式

下面對本發明的實施作具體說明：

實施例1：

（1）水相溶液A的配制：將間苯二胺30g溶于1L水中，完全溶解后，再在該水溶液中加入芐基三乙基氯化銨20g及三乙胺4g，攪拌溶解后即得水相溶液A。

（2）有機相溶液B的配制：將均苯三甲酰氯300g溶于1LIsoparG，攪拌溶解后即得有機相溶液B。