一种鎓氢氧化物的制备方法

摘要

本发明提供了一种式I所示的鎓氢氧化物的制备方法，包括将式II所示的鎓盐水溶液送入双极膜电渗析装置中，进行双极膜电渗析，得到含有式I所示的鎓氢氧化物的水溶液，其中，向双极膜电渗析装置的酸室中送入中和液，所述中和液含有能够与HX发生酸碱反应的物质。采用本发明的方法制备鎓氢氧化物，双极膜电渗析装置的连续运行时间长，在降低生产成本的同时，还能够提高生产效率。同时，采用本发明的方法制备的鎓氢氧化物的纯度高、品质好。。

权利要求

1.一种式I所示的鎓氢氧化物的制备方法，该方法包括：将式II所示的鎓盐的水溶液送入双极膜电渗析装置中，进行双极膜电渗析，得到含有式I所示的鎓氢氧化物的水溶液，其特征在于，该方法包括向双极膜电渗析装置的酸室中送入中和液，所述中和液含有能够与HX发生酸碱反应的物质，所述中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质的量使得从酸室中输出的中和液的pH值为5.5-8，式I和式II中，M为氮或磷；R1、R2、R3和R4相同或不同，各自为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的取代或未取代的环烷基、或者C6-C20的取代或未取代的芳基；X为卤素原子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述双极膜电渗析装置包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的至少两个双极膜和至少一个阴离子交换膜，所述双极膜与阴离子交换膜交替排列在所述阳极与阴极之间，且所述双极膜将所述阴极与所述阴离子交换膜隔开，该方法包括将式II所示的鎓盐的水溶液送入双极膜电渗析装置的碱室中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述双极膜电渗析装置包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的至少两个双极膜、至少一个阳离子交换膜和至少一个阴离子交换膜，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜位于所述双极膜之间，将所述双极膜两两隔开，所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜之间为料液室，该方法包括将式II所示的鎓盐的水溶液送入所述料液室中。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，向所述双极膜电渗析装置的阳极室和阴极室中送入的极液为NaOH的水溶液。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，M为氮。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为C1-C5的直链或支链烷基。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，X为氯原子或溴原子。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述能够与HX发生酸碱反应的物质为水溶性碱。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述中和液为氨水。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述氨水的浓度为0.5-8重量％。

12.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述双极膜电渗析的条件包括：温度为20-40℃，在所述阳极和阴极之间施加的直流电的电流密度为1.5-10A/dm2。

说明书

一种鎓氢氧化物的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种鎓氢氧化物的制备方法，具体地，本发明涉及一种采用双极膜电渗析方法来制备鎓氢氧化物的方法。

背景技术

[0002] 季铵碱是一种重要的有机碱，用途广泛，可以作为电子工业中集成电路板的清洗剂、刻蚀剂和抛光剂，还可以作为炼油以及化学工程中的助剂和催化剂。并且，季铵碱（如四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵）是合成钛硅分子筛中不可替代的碱源和模板剂，而钛硅分子筛则具有很好的定向氧化催化性能，是生产对苯二酚、环己酮肟和环氧丙烷过程中不可或缺的催化剂。

[0003] 目前，生产季铵碱的方法主要有沉淀法、离子交换法和电渗析法。其中，沉淀法是将季铵盐溶解在适当的有机溶剂中，然后加入碱，使季铵盐中的阴离子与碱中的阳离子结合，以形成在有机溶剂中溶解度较小的盐而沉淀出来，经分离后获得季铵碱的方法；离子交换法则是采用强碱性阴离子树脂将溴化（或氯化）季铵盐水溶液进行离子交换，从而得到季铵碱；电渗析法是在隔膜式电解槽中，通过隔膜使季铵盐与碱进行离子交换而将季铵盐中的阴离子置换为氢氧根离子，进而获得季铵碱的。其中，沉淀法的生产成本较高，得到的产品的质量还有待于进一步提高；尽管离子交换法制备的产品的品质较好，同时生产成本也较低，但是在对离子交换树脂进行再生时会产生大量废水，不利于环境保护。

[0004] 电渗析法根据使用的膜的种类不同，可以分为单极膜电渗析法（即，离子交换膜法）和双极膜电渗析法。单极膜电渗析法尽管可以获得品质优良的产品，但是使用的电解设备较为复杂，并且有副产物产生。双极膜电渗析法是通过在直流电场作用下，使用双极膜将水离解，在双极膜的两侧分别得到H+和OH-，从而将季铵盐转化为相应的季铵碱。双极膜电渗析方法的设备结构较为简单，并且基本没有副产物产生。

[0005] CN1334796A公开了一种在电渗析装置中通过电渗析制备元素N、S或P的鎓的氢氧化物的方法，该装置具有阳极、阴极以及一个或多个各带酸回路和碱回路的槽单元，将下列通式（I）的鎓盐溶液引入槽单元和碱回路并进行电渗析，

[0006]

[0007] 其中，M表示N、S或P；R1、R2、R3和R4各为相互独立的，有时以官能团取代的，碳原子数为1-30的直链的或支链的、饱和的或非饱和的脂族、环脂族、芳脂族或芳族基团或者R1-R4中的两基团与M形成杂环，X-表示n价阴离子，n代表1-4的数，

[0008] 其中，各槽单元由双极膜和阴离子选择膜构成，并在最后的阴离子选择膜和阳极之间的阳极侧有双极膜或阳离子选择膜。

[0009] CN1334796A公开的方法能够延长阳极材料和阴极材料的寿命，同时得到的产品物料中的杂质含量低。

发明内容

[0010] 本发明的发明人在研究过程中发现，采用双极膜电渗析法来制备鎓氢氧化物（例如季铵碱）时，双极膜电渗析装置（特别是电极）的腐蚀严重，且离子交换膜（特别是与电极室相邻的双极膜）表面易于鼓泡，导致双极膜电渗析装置的连续运行时间较短，需要频繁停工以更换受损部件。

[0011] 本发明的发明人经过研究发现，出现上述现象的原因主要是：双极膜电渗析装置中不可避免会存在内渗和膜渗透，使得酸室中的料液进入其它腔室中，导致其它腔室中的料液的酸性增强，加剧腐蚀，特别是使得电极的腐蚀加剧；酸室中料液由于膜渗透而进入其它腔室时，还会导致膜表面鼓泡（特别是与电极室相邻的双极膜），使得膜无法实现其功能。

[0012] 本发明的发明人为此进行了深入的研究，发现：在采用双极膜电渗析方法来制备鎓氢氧化物时，如果在双极膜电渗析装置的酸室中加入含有能够与HX发生酸碱反应的中和液，则能够显著缓解电渗析设备的腐蚀情况和离子交换膜表面鼓泡的现象，延长双极膜电渗析装置的连续运行时间。由此完成了本发明。

[0013] 本发明提供了一种式I所示的鎓氢氧化物的制备方法，该方法包括：将式II所示的鎓盐的水溶液送入双极膜电渗析装置中，进行双极膜电渗析，得到含有式I所示的鎓氢氧化物的水溶液，其中，该方法包括向双极膜电渗析装置的酸室中送入中和液，所述中和液含有能够与HX发生酸碱反应的物质，

[0014]

[0015] 式I和式II中，M为氮、硫或磷；R1、R2、R3和R4相同或不同，各自为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的取代或未取代的环烷基、或者C6-C20的取代或未取代的芳基；X为卤素原子。

[0016] 根据本发明的方法，双极膜电渗析装置的连续运行时间长，在降低生产成本的同时，还能够缩短由于更换部件而导致停工的时间，提高生产效率。同时，采用本发明的方法制备的鎓氢氧化物的纯度高、品质好。

附图说明

[0017] 图1用于说明本发明的鎓氢氧化物的制备方法的一种实施方式；以及

[0018] 图2用于说明本发明的鎓氢氧化物的制备方法的另一种实施方式。

具体实施方式

[0019] 本发明提供了一种式I所示的鎓氢氧化物的制备方法，该方法包括：将式II所示的鎓盐的水溶液送入双极膜电渗析装置中，进行双极膜电渗析，得到含有式I所示的鎓氢氧化物的水溶液，其中，该方法包括向双极膜电渗析装置的酸室中送入中和液，所述中和液含有能够与HX发生酸碱反应的物质，

[0020]

[0021] 根据本发明的方法，式II所示的鎓盐可以根据预期的鎓氢氧化物的结构进行适当的选择，可以为本领域常用的各种鎓盐。一般地，式I和式II中，M可以为N、S或P；R1、R2、R3和R4相同或不同，各自可以为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的取代或未取代的环烷基、或者C6-C20的取代或未取代的芳基。

[0022] 本发明中，C1-C20的直链或支链烷基的实例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十六烷基和正十八烷基。

[0023] 本发明中，C3-C20的取代或未取代的环烷基的实例可以包括但不限于：环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、4-乙基环己基、4-正丙基环己基和4-正丁基环己基。

[0024] 本发明中，C6-C20的取代或未取代的芳基的实例可以包括但不限于：苯基、萘基、4-甲基苯基和4-乙基苯基。

[0025] 式I和式II中，M优选为N。

[0026] 式I和式II中，R1、R2、R3和R4优选为C1-C5的直链或支链烷基，更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

[0027] 式II中，X优选为氯原子或溴原子。

[0028] 具体地，式II所示的鎓盐的实例可以包括但不限于：四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基溴化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基氯化铵（包括四丙基氯化铵的各种异构体）、四丁基氯化铵（包括四丁基氯化铵的各种异构体）、四丁基溴化铵（包括四丁基溴化铵的各种异构体）、四戊基溴化铵（包括四戊基溴化铵的各种异构体）和四癸基溴化铵（包括四癸基溴化铵的各种异构体）。式I所示的鎓氢氧化物的实例可以包括但不限于：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵（包括四丙基氢氧化铵的各种异构体）、四戊基氢氧化铵（包括四戊基氢氧化铵的各种异构体）和四癸基氢氧化铵（包括四癸基氢氧化铵的各种异构体）。

[0029] 本发明的方法对于双极膜电渗析装置中的膜堆的设置方式没有特别限定，可以为本领域常用的各种能够实现将鎓盐转化成为鎓氢氧化物的膜堆设置方式。

[0030] 在本发明的第一种实施方式中，如图1所示，所述电渗析装置包括阴极1、阳极4以及位于阴极1和阳极4之间的至少两个双极膜2和至少一个阴离子交换膜3，双极膜2与阴离子交换膜3交替排列在阴极1与阳极4之间，且双极膜2将阴极1与阴离子交换膜3隔开。优选地，双极膜2将阳极4与阴离子交换膜3隔开。

[0031] 在第一种实施方式中，所述双极膜的阳离子交换层与所述阴离子交换膜之间为酸室，所述双极膜的阴离子交换层与所述阴离子交换膜之间为碱室，所述双极膜的阳离子交换层与所述阴极之间为阴极室，所述双极膜的阴离子交换层（或所述阴离子交换膜）与所述阳极之间为阳极室。

[0032] 在采用该实施方式来对鎓盐进行电渗析以制备鎓氢氧化物时，如图1所示，可以将作为料液B的式II所示的鎓盐水溶液送入碱室中，向阴极室和阳极室中通入极液A，并向酸室中通入中和液C，然后在阳极和阴极之间施加直流电流，从而进行双极膜电渗析。

[0033] 在双极膜电渗析的过程中，双极膜将水解离为氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），OH-通过双极膜的阴离子交换层进入碱室，与式II所示的鎓盐水溶液中的鎓盐接触，与鎓盐分子结构中的X-进行置换，从而得到式II所示的鎓氢氧化物。置换出的X-则通过阴离子交换膜进入酸室中，与电渗析过程中产生的H+结合，进而与中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质接触反应。

[0034] 在第一种实施方式中，双极膜电渗析装置中的双极膜和阴离子交换膜的数量没有特别限定，可以根据生产规模进行适当的选择。一般地，所述双极膜的数量可以为2-401，所述阴离子交换膜的数量可以为1-400。

[0035] 在本发明的第二种实施方式中，如图2所示，所述电渗析装置包括阳极4、阴极1以及位于阳极4和阴极1之间的至少两个双极膜2、至少一个阳离子交换膜5和至少一个阴离子交换膜3，阳离子交换膜5和阴离子交换膜3位于双极膜2之间，将双极膜2两两隔开。

[0036] 在第二种实施方式中，双极膜的阳离子交换层与阴离子交换膜之间为酸室，双极膜的阴离子交换层与阳离子交换膜之间为碱室，阳离子交换膜与阴离子交换膜之间为料液室，双极膜的阳离子交换层与阴极之间为阴极室，双极膜的阴离子交换层与阳极之间为阳极室。

[0037] 在采用第二种实施方式来由鎓盐制备鎓氢氧化物时，如图2所示，可以将作为料液B的式II所示的鎓盐水溶液送入料液室中，向阴极室和阳极室中送入极液A，同时向酸室中送入中和液C，向碱室中送入水，然后在阳极和阴极之间施加直流电流，从而进行双极膜电渗析。

[0038] 在双极膜电渗析过程中，在电场的作用下，式II所示的鎓盐发生极化，并形成（下文中用Q+表示）和X-。其中，Q+通过阳离子交换膜进入碱室中，与双极膜电渗析过程中产生的OH-结合，形成式I所示的季铵碱；X-则通过阴离子交换膜进入酸室中，与双极膜电渗析过程中产生的H+结合，并进一步与中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质接触反应。

[0039] 在第二种实施方式中，式II所示的鎓盐中，R1、R2、R3和R4优选各自为C1-C4的直链或支链烷基，更优选各自为甲基、乙基、正丙基或异丙基。

[0040] 在第二种实施方式中，双极膜、阳离子交换膜以及阴离子交换膜的数量可以根据具体的生产规模进行适当的选择。一般地，所述双极膜的数量可以为2-401，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜的数量各自可以为1-400。

[0041] 根据本发明的方法，优选采用第一种实施方式来进行双极膜电渗析。

[0042] 尽管已经结合附图详细说明了根据本发明的鎓氢氧化物的制备方法的两种具体实施方式，但是本领域技术人员可以理解的是，还可以采用不同于上文所述的双极膜电渗析装置的膜堆设置，只要该膜堆设置能够由式II所示的鎓盐制备式I所示的鎓氢氧化物即可。

[0043] 根据本发明的方法，所述中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质可以为常用的各种能够与双极膜电渗析过程中生成的HX发生酸碱反应的化合物。优选地，所述能够与HX发生酸碱反应的物质选自水溶性碱，例如：NH3和M’(OH)n，其中，M’为碱金属（如Li、Na和K）、碱土金属（如Mg）和过渡金属中的一种，优选为碱金属，更优选为Na或K；n为整数，随M’的化合价而定。

[0044] 更优选地，以氨水作为中和液。以氨水作为中和液时，能够有效地缓解双极膜电渗析装置及其辅助设备的腐蚀程度。并且，由于双极膜装置中不可避免存在内渗和膜渗透，如果采用氨水作为中和液，因内漏或膜渗透而进入碱室的作为中和液的氨水能够通过对碱室输出的含有作为产品的鎓氢氧化物的物料进行减压蒸馏而分离出来，所以在产品中不会引入例如碱金属离子的杂质离子，而蒸馏出的氨馏出液则可收集并重复用作中和液。

[0045] 双极膜电渗析装置的酸室中通入的料液通常为循环使用，如果在双极膜电渗析装置的酸室中仅通入水，则当循环使用的水中的X（- 特别是X为Br时）含量为2-3重量%时，就必须更换循环水，否则双极膜电渗析装置极易产生故障。采用本发明的方法，即使循环使用的中和液中X（- 特别是X为Br时）含量为8重量%以上，甚至高达10重量%，双极膜电渗析装置仍然能够正常运行。另外，中和液中的NH3可以通过减压蒸馏而分离出来。因此，在中和液为氨水且X为Br时，废弃的中和液还可以用于提炼溴素，实现完全无排放的清洁生产。

[0046] 在以氨水作为中和液时，氨水的浓度可以为常规浓度。优选地，所述氨水的浓度为0.5-8重量%。

[0047] 根据本发明的方法，所述中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质的量可以根据送入双极膜电渗析装置中的鎓盐的量进行适当的选择。一般地，所述中和液中的能够与HX发生酸碱反应的物质的量能够确保从酸室中输出的中和液的pH值为5.5-8，优选为7-8。

[0048] 根据本发明的方法，向阴极室和阳极室中通入的极液的种类没有特别限定，可以为本领域常用的各种极液，例如：硫酸。本发明的发明人在研究过程进一步发现，与使用硫酸作为极液相比，采用氢氧化钠的水溶液或氢氧化钾的水溶液作为极液，能够进一步缓解电渗析设备的腐蚀程度，特别是阳极和阴极的腐蚀程度。并且，采用氢氧化钠的水溶液或氢氧化钾的水溶液作为极液还能够获得具有更高纯度的鎓氢氧化物。优选地，所述极液为氢氧化钠的水溶液。更优选地，所述极液为浓度为0.1-5重量%的氢氧化钠的水溶液。从进一步提高制备的鎓氢氧化物的纯度的角度出发，所述极液进一步优选为浓度为0.1-0.5重量%的氢氧化钠的水溶液。

[0049] 根据本发明的方法，所述双极膜电渗析的条件没有特别限定，可以为本领域的常规选择。一般地，所述双极膜电渗析的条件包括：温度可以为20-40℃，在所述阳极和阴极之间施加的电流的密度可以为1.5-10A/dm2。

[0050] 根据本发明的方法，所述鎓盐水溶液的浓度可以为本领域的常规选择，没有特别限定。一般地，所述鎓盐水溶液的浓度可以为5-50重量%。

[0051] 根据本发明的方法，通过双极膜电渗析得到的含有式I所示的鎓氢氧化物的水溶液可以直接使用，也可以在通过蒸馏等方法脱水之后得到固体季铵碱。

[0052] 根据本发明的方法，在实际运行过程中，可以设置极液储槽、料液储槽（即，鎓盐水溶液储槽）以及中和液储槽，并将上述储槽各自与双极膜电渗析装置中的腔室连通，从而形成回路，实现连续化运行。

[0053] 以下结合实施例和对比例详细说明本发明。

[0054] 以下实施例和对比例中，采用原子吸收光谱法测定含有鎓氢氧化物的液相中金属原子的含量；采用AgNO3滴定法测定含有鎓氢氧化物的液相中卤素原子的含量；采用酸碱滴定方法来确定鎓氢氧化物的产率。

[0055] 以下实施例和对比例中，wppm表示以重量计的百万分之一。

[0056] 实施例1-5用于说明本发明的鎓氢氧化物的制备方法。

[0057] 实施例1

[0058] 本实施例中使用的双极膜电渗析装置的膜堆如图1所示，其中，双极膜的数量为51，阴离子交换膜的数量为50。

[0059] 将四丙基溴化铵溶解于水中，配制成浓度为25重量%的水溶液，并置于料液储槽中。将NaOH溶解于水中，配制成浓度为0.18重量%的水溶液，作为极液，并置于极液储槽中。将浓度为2.5重量%的氨水作为中和液，将中和液置于中和液储槽中。

[0060] 将配制的四丙基溴化铵水溶液送入双极膜电渗析装置的碱室中，将极液送入双极膜电渗析装置的阳极室和阴极室中，将中和液送入双极膜电渗析装置的酸室中。然后，在双极膜电渗析装置的阳极和阴极之间施加直流电，在35℃的温度下，连续进行70小时的双极膜电渗析，得到含有四丙基氢氧化铵的水溶液。其中，电流密度为4A/dm2。

[0061] 按上述方式进行生产，电渗析设备连续运转2000小时未发现异常，其中，连续运转过程中，将中和液的pH值控制在7-8的范围内，并且在中和液中Br-浓度为8-10重量%时更换中和液。

[0062] 在生产过程中，对各批次的含有四丙基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，结果发现各批次得到的水溶液的纯度稳定，其中，四丙基氢氧化铵的浓度为17重量%，Na+含量为小于1wppm，Br-含量为0.32重量%。

[0063] 运行结束后，将得到的四丙基氢氧化铵水溶液减压蒸馏浓缩至四丙基氢氧化铵的浓度为25重量%，得到含氨的馏出液并将其循环用作中和液，减压蒸馏的条件包括：以绝压计，压力为0.07-0.08MPa，温度为60℃。

[0064] 对比例1

[0065] 采用与实施例1相同的方法进行双极膜电渗析，以制备四丙基氢氧化铵，不同的是，置于中和液储槽中的是去离子水，而不是中和液。

[0066] 连续运转过程中，在中和液储槽中的水中，Br-浓度为2-3重量%时，更换中和液储槽中的去离子水。双极膜电渗析设备累计运转到120小时时，双极膜电渗析装置无法正常运行，操作终止。将双极膜电渗析装置的膜堆拆解后，发现阳极被腐蚀，且与阳极板相邻的双极膜鼓泡穿孔。

[0067] 生产过程中，对每批次含有四丙基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，第一批得到的含有正丙基氢氧化铵的水溶液中，四丙基氢氧化铵的浓度为16.23重量%，Na+含量为10wppm，Br-含量为0.38重量%。运行到120小时得到的含有四丙基氢氧化铵的水溶液中，四丙基氢氧化铵的浓度为14.16重量%，Na+含量为75wppm，Br-含量为5.94重量%。

[0068] 实施例2

[0069] 采用与实施例1相同的方法制备四丙基氢氧化铵，不同的是，中和液为浓度为0.8重量%的氢氧化钠水溶液，连续运转过程中，将中和液的pH值控制在7-8的范围内。

[0070] 按上述方式进行生产，电渗析设备连续运转2000小时未发现异常。

[0071] 在生产过程中，对各批次的含有四丙基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，结果+发现各批次得到的水溶液的纯度稳定，其中，四丙基氢氧化铵的浓度为17.12重量%，Na 含量为350wppm，Br-含量为0.38重量%。

[0072] 实施例3

[0073] 采用与实施例1相同的方法进行双极膜电渗析，以制备鎓氢氧化物，不同的是：

[0074] 将四乙基氯化铵配制成浓度为30重量%的水溶液；使用的中和液为浓度为2.5%重量%的氨水；使用的极液为浓度为0.18重量%的NaOH水溶液；

[0075] 在40℃的温度下，连续进行65小时的双极膜电渗析，得到含有四乙基氢氧化铵的水溶液。其中，电流密度为3.5A/dm2。

[0076] 按上述方式进行生产，电渗析设备连续运转2000小时未发现异常，其中，连续运转过程中，在中和液中Cl-浓度为8-10重量%时更换中和液。

[0077] 在生产过程中，对各批次的含有四乙基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，结果发现各批次得到的水溶液的纯度稳定，其中，四乙基氢氧化铵的浓度为20.5重量%，Na+含量为3wppm，Cl-含量为0.29重量%。

[0078] 实施例4

[0079] 本实施例中使用的双极膜电渗析装置的膜堆如图2所示，其中，双极膜的数量为20，阴离子交换膜的数量为19，阳离子交换膜的数量为19。

[0080] 将四甲基氯化铵溶解于水中，配制成浓度为20重量%的水溶液，并置于料液储槽中。将NaOH溶解于水中，配制成浓度为0.18重量%的水溶液，作为极液，并置于极液储槽中。将浓度为1.2重量%的氨水作为中和液，将中和液置于中和液储槽中。

[0081] 将配制的四甲基氯化铵水溶液送入双极膜电渗析装置的料液室中，将极液送入双极膜电渗析装置的阳极室和阴极室中，将中和液送入双极膜电渗析装置的酸室中，将去离子水送入碱室中。然后，在双极膜电渗析装置的阳极和阴极施加直流电，在40℃的温度下，连续进行65小时的双极膜电渗析，得到含有四甲基氢氧化铵的水溶液。其中，电流密度为3A/dm2。

[0082] 按上述方式进行生产，电渗析设备连续运转2000小时未发现异常，其中，连续运转-过程中，连续运转过程中，将中和液的pH值控制在7-8的范围内，在中和液中Cl浓度为8-10重量%时更换中和液。

[0083] 在生产过程中，对各批次的含有四甲基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，结果发现各批次得到的水溶液的纯度稳定，其中，四甲基氢氧化铵的浓度为12重量%，Na+含量为小于1wppm，Cl-含量为0.029重量%。

[0084] 对比例2

[0085] 采用与实施例4相同的方法双极膜电渗析，以制备四甲基氢氧化铵，不同的是，置于中和液储槽中的是去离子水，而不是实施例4中的中和液。

[0086] 连续运转过程中，在中和液储槽中的水中，Cl-浓度为2-3重量%时，更换中和液储槽中的去离子水。双极膜电渗析装置累计运行到255小时时，靠近阳极的双极膜起泡漏液，导致双极膜电渗析装置无法正常运行，操作终止。

[0087] 生产过程中，对每批次含有四甲基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，前三批得到的含有四甲基氢氧化铵的水溶液中，四甲基氢氧化铵的浓度为12.5重量%，Na+含量为5wppm，Cl-含量为0.045重量%；运行到255小时时得到的含有四甲基氢氧化铵的水溶液中，+ -
四甲基氢氧化铵的浓度为10.4重量%，Na含量为55wppm，Cl含量为0.68重量%。

[0088] 实施例5

[0089] 采用实施例1相同的双极膜电渗析装置进行双极膜电渗析，以制备鎓氢氧化物，不同的是：

[0090] 将四戊基溴化铵配制成浓度为25重量%的水溶液；使用的中和液为浓度为2.5重量%的氨水；使用的极液为浓度为0.18重量%的NaOH水溶液；

[0091] 在40℃的温度下，连续进行65小时的双极膜电渗析，得到含有四戊基氢氧化铵的水溶液。其中，电流密度为3A/dm2。

[0092] 按上述方式进行生产，电渗析设备连续运转2000小时未发现异常。

[0093] 在生产过程中，对各批次的含有四戊基氢氧化铵的水溶液的纯度进行检测，结果发现各批次得到的水溶液的纯度稳定，其中，四戊基氢氧化铵的浓度为18.3重量%，Na+含量为2wppm，Br-含量为0.47重量%。