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关于超滤膜澄清葡萄液的污染解决问题
浏览次数:22发布时间:2019-07-11 15:12:02 文章来源:
  超滤膜澄清葡萄叶过程中的膜污染仍然是制约超滤应用的瓶颈。膜材料是影响膜污染的主要因素。目前,亲水膜材料的开发或改善现有材料的亲水性被认为在减少膜污染方面是有效的。办法。聚醚砜(PES)材料因其良好的机械性能,化学稳定性,抗氧化性和成膜性而被广泛用作超滤和纳滤膜材料。然而,聚醚砜具有强疏水性和差的抗污染性,这降低了膜的使用寿命。由于其大多数有机污染物具有无毒,抗菌,超亲水和可降解的特性,纳米二氧化钛越来越多地用于制备总糖,总酸,蛋白质和酒精含量的膜材料,符合GB/T15038- 2006年分析决心。将葡萄酒样品稀释10倍,并分别在600和520nm下通过紫外 - 可见分光光度法测定葡萄酒的透射率和吸光度,以确定透明度和颜色。
  制备超滤膜澄清技术将质量浓度为14%的聚醚砜(PES)和质量浓度为10%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在NMP中以形成浇铸溶液并置于60℃的圆底烧瓶中。水浴5小时,直到成膜溶液均匀透明。将其在60℃下消泡12小时,然后在玻璃板上刮成厚度约为300μm的原始液膜。蒸发10秒后,将其置于水中。在膜自动分离后,在蒸馏水中浸泡24小时后测试膜性能。在相同条件下,将含量为0.25%,0.5%,0.75%和1.0%的纳米TiO2二氧化钛加入到成膜溶液中,制备亲水性改性PES/TiO2超滤膜(改性膜名为PT25,PT50)。PT75,PT100)。

  超滤膜表面将超滤膜脱水,然后冷冻并在液氮中破裂。通过离子溅射镀铂后,通过扫描电子显微镜观察膜的表面和横截面形态。通过红外光谱仪分析污染膜的表面。测定超滤膜的接触角。在每个膜上取五个测试点,测量每个膜样品的三个平行样品,并取出测试结果的平均值。 1.5超滤膜通量的测定将膜在0.2MPa的工作压力和0.2MPa的工作压力下用纯水预压30分钟。测量膜的纯水通量,并使用膜过滤装置在相同条件下测量葡萄汁浓度。

膜澄清表格


  从表1中可以看出,随着TiO 2含量的增加,亲水性改性膜的纯水通量先增加后减小。原因是富含羟基的TiO2增加了膜的亲水性,这增加了改性膜的纯水通量。它在TiO2的最大水通量为606L /(m2·h),0.5%(PT50)。当TiO2的含量高于0.5%时,加入的TiO2量的增加将使皮质的孔径变小和变密,从而降低纯水通量。改性超滤膜澄清了葡萄原酒的通量。随着TiO2含量的增加,葡萄原酒的澄清过滤通量减少,葡萄酒的澄清度从83.2%增加到89.2%,吸光度值略有降低。葡萄酒的颜色很鲜艳。PES和改性超滤膜的污染研究将PES和PT75改性的超滤膜在0.2MPa和0.589m/s下超滤2小时。经过傅立叶变换红外光谱分析污染薄膜后,结果如图3所示。可以看出,在3700-2500 cm-1的波长范围内,PES和PT75污染薄膜的峰强度明显较高。比PES未污染的薄膜,以及PT75污染薄膜在该区域的峰值强度。略低于PES污染的膜,表明膜表面上存在吸附的污染物,并且PT75膜表面上的吸附物低于纯PES膜。

膜澄清污染图

      此外,图2中PES和PT75污染膜表面的SEM图像显示PT75修饰膜的表面吸附明显小于PES污染膜的表面吸附。该结果与FTIR光谱一致。上述表征结果表明,TiO2的加入减少了污染物在超滤膜表面的吸附,并改善了膜的抗污染性。污染的PES和PT75膜用0.5%NaOH溶液清洗10分钟,然后浸泡30分钟,纯水通量回收率分别为92%和97%,表明改性PES超滤膜是由于它的表面水含量的增加和粗糙度的增加减少了葡萄原料酒中膜表面上的污染物的吸附和膜孔堵塞,使得膜易于清洁。从表2可以看出,超滤前后葡萄原酒的总酸和醇含量变化不大,但总糖和总氮含量下降。可以看出,超滤技术可以分离葡萄酒中的葡萄酒,乙醇,酸和高分子蛋白质和多糖的有效成分,以澄清和提高葡萄酒的透明度。蛋白质和多糖在超滤膜澄清表面的吸附和沉积是膜污染的主要原因。