【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低能耗膜法生产电子级dmc的方法，所优先的渗透汽化膜元件和反渗透膜元件与高压精馏塔集成可用于电子级碳酸二甲酯(dmc)高价值电子化学品纯化生产领域。
技术介绍
1、电子化学品泛指电子工业使用的专用化学品和化工材料，即电子元器件、印刷线路板、工业及消费类整机生产和包装用各种化学品及材料。其中，湿电子化学品种类多，技术门槛高，是容易产生技术瓶颈的产品。碳酸二甲酯(dmc)广泛用于农药、医药、染料、精细化工、电子工业等领域，被称为“绿色”化工产品和化学合成的“新基块”。
2、目前，工业上制备电子级dmc，通常采用的是多级连续化精馏、蒸馏。面对有机/有机或有机/水共沸体系，常采用共沸精馏或萃取精馏过程，均需加入第三组分作为夹带剂，形成新的共沸物以实现原体系的分离纯化。该组合工艺中分离过程繁琐、高能耗、占地面积大。
3、膜技术作为一种新型绿色节能技术，应用广泛。渗透汽化膜可轻易打破体系共沸平衡，无需引入第三组分，减少外来杂质的介入。耐有机溶剂的优先透有机物的渗透汽化膜与反渗透膜均为致密膜层，可以阻隔金属离子和微塑颗粒的渗透，同时能一定程度上浓缩目标物(如dmc的纯化)。现有的工程应用分子筛膜分离过程中较多采用的商业化naa分子筛膜，其的有效孔径范围0.3-0.5nm，最经典的工业化应用是醇类脱水，包括了甲醇、乙醇。尽管甲醇0.38nm的分子动力学直径介于该范围之间，但甲醇在溶液体系中通常以甲醇四聚体形式存在，导致了甲醇穿过膜层的渗透阻力是较大的，通常情况下会导致95％以上的甲醇被截留，从而导致渗余
技术实现思路
1、基于上述问题，本专利技术将打破共沸体系平衡的渗透汽化膜过程、高效分离的高压精馏塔和阻隔痕量金属离子渗透的反渗透膜过程进行耦合，从而集成一种用于生产电子级dmc的纯化工艺。该方法有助于膜法在电子级dmc行业中获得实际工业应用，且该nh2-pdms复合膜具有耐有机溶剂性、对dmc有机物具有优先选择性、且对浓度ppm或ppb级的金属离子和微塑颗粒均有阻隔渗透作用。
2、本专利技术提供了一种低能耗膜法生产电子级dmc的方法，将包含dmc的原料通入渗透汽化膜组件，并将渗透侧的冷凝物继续通入高压精馏塔，在塔釜获得工业级dmc溶液，再经进料泵将其泵入反渗透膜组件内以阻隔痕量的金属离子的渗透，从而获得电子级的dmc溶液。
3、优选的，所述渗透汽化膜组件中采用微米厚度的渗透汽化膜，所述渗透汽化膜制备方法包括如下步骤：
4、p1:将氨丙基封端聚二甲基硅氧烷溶解在第一有机溶剂中形成高浓度渗透汽化膜铸膜液，通过刮涂法将其均匀在ptfe基膜表面上形成湿态的硅橡胶/ptfe复合膜；
5、p2:将湿态的硅橡胶/ptfe复合膜浸没在含甲酰氯的有机小分子/醇混合物中1-8小时，取出阴干1-4天，让其缓慢交联，并在一定温度下烘干数小时，混合物中甲酰氯的浓度为0.2-3wt％。
6、优选的，所述反渗透膜组件采用纳米厚度的反渗透膜，所述反渗透膜利用层层自组织技术来控制ptfe基膜表面上的分离层厚度，所述反渗透膜的制备方法包括如下步骤
7、r1:将氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的溶解在第二有机溶剂中形成低浓度反渗透膜铸膜液，通过喷涂在ptfe基膜表面上，停留数秒；将含有甲酰氯的有机小分子/醇混合物继续喷涂在ptfe基膜表面上，停留数秒；重复该步骤2-20个循环过程,混合物中甲酰氯的浓度为0.1-1wt％；
8、r2:阴干数天，让其缓慢交联，并在一定温度下烘干数小时。
9、优选的，所述原料选自dmc/甲醇共沸物或含dmc的废液；在高压精馏塔中，根据不同条件，塔顶液体若为低价值废液则直接处理，若塔顶液体为dmc/甲醇共沸物，则回到渗透汽化膜过程的原料侧，重新循环富集dmc。
10、优选的，所述的微米厚度为分离层厚度在1-5微米范围内，所述的高浓度在20-80wt％范围内；步骤p2中所述的一定温度下烘干数小时分别为20-150℃；3-6小时。
11、优选的，所述的第一有机溶剂和第二有机溶剂各自独立的选自为烷烃、甲苯、酯、四氢呋喃中的一种；所述的含甲酰氯的有机小分子各自独立的选自均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、五氟苯甲酰氯、苯甲酰氯中的一种。
12、优选的，所述的纳米厚度为分离层厚度在50-300纳米范围内；所述的低浓度为质量浓度在0.1wt％-5wt％范围内。
13、优选的，渗透汽化膜组件的操作温度为0-45℃范围内。
14、优选的，高压精馏塔中的操作条件为：回流比为0.5-5，操作压力为0.2-1.0mpa，塔顶温度为100-150℃。
15、优选的，反渗透膜组件中原料侧压力为1-30mpa，操作温度为20-50℃。
16、本专利技术的dmc的原料来源的要求比较低，可以是dmc/甲醇共沸物，也可以是含dmc的废液，废液可以是指主要含水的dmc溶液，其中也含有部分小分子有机物、金属离子、电解质和固体颗粒；也可以是指废旧锂电池回收过程中的带颜色和杂质的电解液废液，当中含有金属离子，或者塑料杂质、石墨粉等；也可以是指半导体芯片加工过程中，超纯dmc清洗后与其他溶剂、刻蚀出的固体物质混合液。
17、有益效果
18、相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：1)本专利技术对含dmc的原料来源的要求比较低，可以是dmc/甲醇共沸物，也可以是含dmc的废液；2)本专利技术所设计制备的微米厚度和纳米厚度氨丙基封端聚二甲基硅氧烷/ptfe复合膜，具有耐有机溶剂性，且分离性能高、稳定性高，且渗透汽化膜和反渗透膜均采用相同材质的膜材料和类似的合成工艺，可以简化膜总的生产工艺、降低膜生产成本；3)通过nh2-pdms复合膜对dmc有机物具有优先选择性，使得渗透侧dmc粗品中甲醇含量较低，降低了后续高压精馏的能耗，且渗透汽化膜和反渗透膜组合高压精馏塔，比目前电子级dmc生产工艺的能耗低了20-30％，具有普适性和工业应用价值。
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1.一种低能耗膜法生产电子级DMC的方法，其特征在于：将包含DMC的原料通入渗透汽化膜组件，并将渗透侧的冷凝物继续通入高压精馏塔，在塔釜获得工业级DMC溶液，再经进料泵将其泵入反渗透膜组件内以阻隔痕量的金属离子的渗透，从而获得电子级的DMC溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述渗透汽化膜组件中采用微米厚度的渗透汽化膜，所述渗透汽化膜制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反渗透膜组件采用纳米厚度的反渗透膜，所述反渗透膜利用层层自组织技术来控制PTFE基膜表面上的分离层厚度，所述反渗透膜的制备方法包括如下步骤
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于原料选自DMC/甲醇共沸物或含DMC的废液；在高压精馏塔中，根据不同条件，塔顶液体若为低价值废液则直接处理，若塔顶液体为DMC/甲醇共沸物，则回到渗透汽化膜过程的原料侧，重新循环富集DMC。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的微米厚度为分离层厚度在1-5微米范围内，所述的高浓度在20-80wt％范围内；步骤P2中所述的一定温度下烘干数小
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述的第一有机溶剂和第二有机溶剂各自独立的选自为烷烃、甲苯、酯、四氢呋喃中的一种；所述的含甲酰氯的有机小分子各自独立的选自均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、五氟苯甲酰氯、苯甲酰氯中的一种。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的纳米厚度为分离层厚度在50-300纳米范围内；所述的低浓度为质量浓度在0.1wt％-5wt％范围内。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于渗透汽化膜组件的操作温度为0-45℃范围内。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于高压精馏塔中的操作条件为：回流比为0.5-5，操作压力为0.2-1.0MPa，塔顶温度为100-150℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反渗透膜组件中原料侧压力为1-30MPa，操作温度为20-50℃。
...【技术特征摘要】
1.一种低能耗膜法生产电子级dmc的方法，其特征在于：将包含dmc的原料通入渗透汽化膜组件，并将渗透侧的冷凝物继续通入高压精馏塔，在塔釜获得工业级dmc溶液，再经进料泵将其泵入反渗透膜组件内以阻隔痕量的金属离子的渗透，从而获得电子级的dmc溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述渗透汽化膜组件中采用微米厚度的渗透汽化膜，所述渗透汽化膜制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反渗透膜组件采用纳米厚度的反渗透膜，所述反渗透膜利用层层自组织技术来控制ptfe基膜表面上的分离层厚度，所述反渗透膜的制备方法包括如下步骤
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于原料选自dmc/甲醇共沸物或含dmc的废液；在高压精馏塔中，根据不同条件，塔顶液体若为低价值废液则直接处理，若塔顶液体为dmc/甲醇共沸物，则回到渗透汽化膜过程的原料侧，重新循环富集dmc。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的微米厚度为分离层厚度在1-5微米范围内...
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