Zatężanie wodnych roztworów kaprolaktamu metodą destylacji membranowej

• Autorzy: Gryta M.

Warianty tytułu

EN

Concentration of aqueous solutions of caprolaclam by membrane distillation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono prowadzony metodą wielostopniowej destylacji membranowej (MD) proces zatężania odpadowych wodnych roztworów kaprolaktamu powstających w toku produkcji nylonu-6. Wykorzystano przy tym własną instalację doświadczalną MD. W trakcie procesu MD określano w funkcji czasu (do ok. 50 h) zmiany wielkości uzyskiwanego strumienia permeatu w zależności od stężenia nadawy, wyrażanego zawartością ogólnego węgla organicznego (OWO). Jednocześnie oznaczano wartości przewodnictwa właściwego i pH destylatu a także zawartości OWO w nadawie i destylacie. Uzyskano wysoki (ponad 99,8 %) stopień oddzielenia związków organicznych. Otrzymywany destylat był niemal czystą wodą zawierającą zaledwie 220 mg/dm3 węgla organicznego oraz 60 mg azotu/dm3. Destylat taki z powodzeniem wykorzystano do ekstrakcji poliamidu po procesie jego polimeryzacji. Zaobserwowane w procesie MD zjawisko zmniejszenia przepuszczalności membran przypisano zwilżaniu porów w membranach oraz powstawaniu na ich powierzchni osadów (badania metodami SEM). Stwierdzono, że gorąca woda skutecznie wymywa utworzony osad stanowiący oligomery powstające jako produkt uboczny w trakcie polimeryzacji e-kaprolaktamu.

EN

The process of concentration of waste aqueous solutions of e-caprolactam (generated during nylon-6 production) by multistage membrane distillation (MD) was described. The own MD experimental set (Fig. 1) has been used. During the MD process the time dependence (up to approximately 50 h) of change of the permeate flux obtained, dependently on the feed concentration expressed as total organic carbon (OWO) content, was determined. The values of electrical conductivity and pH of distillate (Fig. 6 and 7) as well as OWO content in the feed and distillate (Fig. 5) were determined the same time. The high degree of organic compounds' separation was achieved (more than 99.9 %). The distillate obtained was nearly pure water containing barely 220 mg/dm3 of organic carbon and 60 mg/dm3 of nitrogen. That distillate was successfully used for polyamide extraction, after its polymerization. The observed in MD process the phenomenon of decrease in membranes' permeability was attributed to membrane pores' wetting as well as to settling of the deposits on the surface (investigations by SEM method, Fig. 2 and 4). It was found that hot water effectively leaches the deposit, consisted of oligomers formed as by-products during e-caprolactam polymerization.

Słowa kluczowe

PL

nylon-6; kaprolaktam; wodne roztwory odpadowe; destylacja membranowa; czysta woda z odzysku

EN

nylon-6; e-caprolactam; wastewaters; membrane distillation; pure water recovered

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 9
• Strony: 665--670
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Gryta M.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin,

Bibliografia

• 1. Seavey K. C., Khare N. R, Liu Y. A., Williams T. N., Tien Ch.: Ind. Eng. Chem. Res. 2003,42,3900.
• 2. Opioła M., Pieńkowski K.: Chemik 1999, nr 9,223.
• 3. Dipen P. J., Bruinsma O. S. L., Van Rosmalen G. M.: Chem. Eng. Sci. 2000,55,3575.
• 4. Rautenbach R.: „Procesy membranowe", WNT, Warszawa 1996.
• 5. Gryta M.: „Rozdzielanie składników roztworów techniką destylacji membranowej", Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2003, nr 577.
• 6. Gryta M.: Separ. Sci. Technol. 2002,37,3535.
• 7. Schofield R. W., Fane A. G., Fell C. J. D., Macoun R.: Desalination 1990, 77,279.
• 8. Gryta M., Morawski A. W.: Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN 2004,22,399.
• 9. Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J.: „Fizyko-chemiczne badania wody i ścieków", Arkady, Warszawa 1999.