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膜分离用于水溶性荧光增白剂的除盐及净化
- 2020-09-04-

 

(1)纳滤膜分离法除盐的原理:纳滤膜分离除盐的原理在介绍纳滤膜时已有所了解,纳滤膜分离是-种压力驱动膜分离过程。该类膜的孔径一般为几个纳米,通常用切割分子量(又称截留分子量)来表征纳滤膜孔径的大小。膜对单价离子和相对分子质量小于切割分子量物质的截留率较低,而对于相对分子质量大于切割分子量物质的截留率则相对较高,从而实现对不同物质的选择性分离。当用定切割分子量的纳滤膜对荧光增白剂料液进行处理时,荧光增白剂的相对分子质量大于膜的切割分子量而被纳滤膜截留,盐、小分子中间产物和水等相对分子质量较小的物质则透过纳滤膜,荧光增白剂的合成料液被除盐和净化。

(2)膜分离除盐的工艺流程:膜分离除去荧光增白剂料液中的盐一般采用恒容除盐的方法,即水不断地加到荧光增白剂料液中,同时在压力的作用下,料液中的盐、未反应的中间体及小分子产物等随水不断地透过纳滤膜而被除去,直到料液中盐的含量达到要求时停止加水。在整个纳滤过程中料液的体积保持不变。另一种方法是:先将荧光增白剂料液浓缩至目标浓度(或略高于目标浓度),然后在此浓度下继续恒容除盐至符合要求(再稀释到目标浓度)。

基本流程为:将荧光增白剂料液通过一个分离装置,其中装有对不同物料具有很高选择性的纳滤膜,在外界压力驱动下定量注人清水(或先浓缩再定量注人清水),通过加压使水、盐及小分子中间体透过膜,而荧光增白剂被膜截留。通过反复注人清水、分离,达到了使荧光增白剂脱盐、净化的目的。

虽然在整个纳滤膜分离过程中料液中的盐不断被除去,但并不是所有的盐都透过膜而被除去,盐的透过率(透过液中盐的含量与进料液中盐的含量之比)与料液中盐的含量有关;含盐量高时,盐的透过率就很高,随着料液中盐含量的减少,盐的透过率不断下降,除盐的效率也随之降低。

要获得高纯度的荧光增白剂,就要尽可能地降低料液中盐的含量,恒容除盐过程中所添加的水量与最终想要得到的料液中盐的含量有关。表1-3-3为初始体积5.0L,盐含量2.0%的料液恒容除盐(试验用平板式芳烃聚酰胺复合纳滤膜,操作压力为1.0MPa)试验数据,从试验的结果来看,料液最终的含盐量越低(相对来说荧光增白剂的纯度越高),除盐所需添加的水量就越多。

经过除盐去杂的荧光增白剂可与其他助剂混合(如果需要的话)直接用作液状产品使用,或再经过浓缩后直接进行干燥处理,制成粉状或粒状荧光增白剂产品。