染料浓缩工艺

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介绍


该研究的目的是确定星达的NFX膜是否能够在脱盐和浓缩过程中以最少的产品损失处理五种不同的染料产品(不同的MW、强度/浓度、盐含量)。

膜和操作条件

染料条件  
染料切割分子量 变化,500-1000 Da
氯化钠浓度 多种,0.1%– 6.6%
浓缩/截留测定 分光光度计
 
膜芯 NFX-2-1812
导流网厚度(mil) 31
表面积(平方英尺) 28
运行参数  
压力(psi) 110psi
错流(gpm) 1.5gpm
染料条件    
染料色 黄色#1 红色 黄色#2 蓝色#1 蓝色#2
MW 700-800 500-600 900-1000 不适用 不适用
强度 31 30 71 55 不适用
染料中的NaCl浓度 0.07% 0.17% 6.6% 1.5% 0.26%
pH值 10 9 10 10 8


结果


a)黄色#1染料–浓缩过程

该工艺的目标是去除75%的水。星达NFX膜已显示出对黄色染料的有效截留(图1)。420 nm处的吸光度测量表明,在浓缩过程中99.9%的有色染料被膜截留。以3.2倍的浓缩倍数完成了黄RW染料的浓缩工艺,达到了客户的工艺目标。根据99.9%拒色率的实验结果预测,总色差小于0.3%。
AD11-染料浓度-图片#1 图1:黄色RW染料的目视比较:(从左到右:进料的稀释倍数为1,000;浓缩液的稀释倍数为1,000,渗透液不稀释)。


B)红色染料–渗滤+浓缩过程

该工艺的目标是从红色染料中去除75%的水和85%的NaCl。通过NFX膜的连续渗滤,部分盐被去除(用电导率测量盐浓度)。渗滤后,染料样品浓缩4倍,相相当于75%的水去除率。在渗滤和浓缩过程中,通过在510 nm波长处的吸光度测定,保持99.9%的显色率。渗滤结束时,使用28 L的去离子水从8 L的染料样品中除去盐。浓缩过程从进料中除去了6升样品。渗透物的总颜色损失小于0.5%。根据NaCl浓度测量结果,可能需要进一步渗滤。
AD12-染料浓度-图片2 图2:红色染料的视觉比较:(从左到右:进料的稀释倍数为1,000;浓缩液的稀释倍数为1,000,渗透液不稀释)。


C)黄色2#染料–渗滤+浓缩工艺

该工艺的目标是除去进料溶液中35%的水并降低NaCl浓度。在连续渗滤过程中,使用相当于进料量两倍的去离子水除去盐分。然后对染料样品进行浓缩以除去进料溶液中的水。通过在440nm波长下的吸光度测量,在渗滤和浓缩过程中保持99.9%的显色率。渗透物的总颜色损失小于0.1%。
AD13-染料浓度-图片#3 图3:黄色染料的目视比较:(从左到右:进料的稀释系数为1,000;浓缩液的稀释系数为1,000,复合渗透液没有稀释)。


D)蓝色染料–渗滤+浓缩工艺

该工艺的目标是从进料溶液中除去70%的水并降低NaCl浓度。采用连续重滤和浓缩工艺。总显色率在99%以上。用波长610 nm的吸光度测定法测定染料浓度。渗透物的总颜色损失小于1%。
AD14-染料浓度-图片#4 图4:蓝色染料的目视比较:(从左到右:进料的稀释系数为10,000;浓缩液的稀释系数为10,000,复合渗透物的稀释系数为100)。


E)蓝色染料–浓缩过程

该工艺的目标是除去60%的水并降低浓缩产品中的NaCl浓度。染料样品的吸光度是在600 nm处测量的。读数表明,在整个浓缩过程中,有99.9%的颜色被膜截留。渗透液的总颜色损失小于0.2%。
AD15-染料浓度-图片#5 图5:蓝色染料的目视比较:(从左到右:进料的稀释系数为2,000;浓缩液的稀释系数为2,000,复合渗透物的稀释系数为2)。


建议与结论


星达NFX膜对所有五种不同的染料均显示出令人满意的结果,且染料最低截留率为99%。它为客户提供了一种经济的解决方案,因此他们可以使用同一张膜来处理工厂中的所有产品。
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