论文摘要
纳滤是膜分离技术中介于超滤和反渗透之间的一个新兴领域。应用纳滤技术回收溶剂可以降低能耗,减少环境污染,并可避免热敏性物质失活或降解,提高经济效益。首先,论文研究了利用纳滤技术回收大豆异黄酮纯化过程中的树脂洗脱剂即80%乙醇水溶液的可行性。在所选用的五种商业纳滤膜中,STARMEMTM 122表现出了相对较高的通量和截留率。针对该纳滤膜又分别进行了单因素实验和中心组合实验,结果表明:操作温度越高,透过液通量则越大;低压下通量随压力的升高而增大,而当压力达到足够高时,通量反而随压力的升高而减小,这一现象在低温或高浓度下尤为明显;通量随料液浓度的升高而减小。总大豆异黄酮截留率随着温度的升高先增大后减小,随着压力的增加而增加,随着料液浓度的增加而增加。在温度为20℃、压力为10bar及浓度为1.0mg/ml的条件下,得到的通量为14.12 L m-2h-1,截留率为95.28%,可以满足实际应用要求。另外,中心组合实验所得到的通量和截留率模型有较好的预测效果和准确性。然后,又对上述纳滤过程中的膜污染及清洗问题进行了研究,结果表明,该过程膜污染问题比较严重,单一清洗方法不能取得较好的清洗效果,而采用复合法进行清洗则得到了令人满意的清洗效果,膜的透溶剂恢复系数达到了100%以上。最后,又研究了纳滤回收光甘草定纯化过程中的树脂洗脱剂即50%乙醇水溶液的可行性。在预实验基础上进行了Box-Behnken实验,结果表明:通量和截留率模型均具有较好的预测效果和准确性,且操作温度是影响该纳滤过程通量和截留率的最主要因素。透过液通量随操作温度的升高和料液浓度的降低而升高。光甘草定截留率在低压低浓度下随压力及浓度的升高而升高,在高压高浓度下却呈现下降趋势;温度对截留率的影响与压力及料液浓度的影响恰好相反,呈现先减后增趋势。在温度为25℃、压力为20 bar及浓度为0.5 mg/ml的条件下,得到的通量为10.01 L m-2h-1,截留率为98.21%,可以满足实际应用要求。
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