染料膜分離
染料一般都是經過化學反應、過濾、噴霧干燥等一系列過程后得到染料成品。當采用傳統的生產時,所含鹽份較高,強度比較低;同時其液體產品,固含量比較低,采用噴霧干燥時能耗過高。采用納濾膜分離技術,對粗濾后染料溶液進行脫鹽和預濃縮,減少后續能耗,對提高產品的品質是至關重要的步驟。而液體染料則需要脫出生產中產生的鹽,以保證產品的穩定性、溶解度及強度。
活性染料工業化生產已有四十多年了,由于其具有色澤鮮艷,合成簡單,應用方便,使用面廣,性能優秀等特點,是當今發展最快的一類染料。傳統的活性染料生產工藝是在化學合成后的染料漿液中加入無機鹽,利用鹽析作用使染料過飽和析出,然后再將染料過濾打漿,噴霧干燥,從而得到產品。在合成染料中,由于有機反應的復雜性,合成漿液中除了成品染料外,還有多種染料的異構體、同系物及未完全反應的原輔材料。如何在粗染料漿液濃縮提純的同時將無機鹽和副染料分離除去,一直是染料工業關注的熱點。因為無機鹽的存在不僅影響染料的穩定性,并且使染料的著色強度和色牢度降低,而副染料的存在則影響染料的最終顏色;同時其液體產品,固含量比較低,采用噴霧干燥時能耗過高。
納濾膜是近十年才商品化的新型分離膜,是一種具有特殊功能的分離材料,膜的表面層帶有電荷,在染料生產中選擇適當的膜和膜分離系統,利用膜表面的電荷作用(Donan效應),其特點是允許低價鹽類透過,而對于染料等有機高分子具有高選擇性的截留作用,以達到脫鹽,提高染料品質的目的。染料合成并經過粗濾后,粗濾液在加壓泵的壓力驅動下進入納濾膜系統,并不斷循環,染料溶液在通過納濾膜循環中,部分水和鹽將透過膜,而染料分子被膜截留,通過往系統內加水洗滌,料液中鹽份將逐漸減低。
一般來講選擇合適的納濾膜可對染料進行1倍左右的濃縮,著色強度提高10~15%,固含量提高20~30%。
染料濃縮脫鹽膜分離工藝
物料→過濾器→物料罐→輸送泵→過濾器→高壓泵→納濾膜系統→物料罐