تصفیه آب نیشکر توسط یک فرآیند غشایی یکپارچه: رفتار فیلتراسیون غشاء پلیمری در دمای بالا

استفاده از فیلتراسیون غشاء برای تصفیه آب نیشکر جالب است، زیرا این روش می¬تواند مواد شیمیایی مورد استفاده را حذف کرده و محصولات را به طور پیوسته و به صورت اتوماتیک و با کیفیت بهتر تولید کند. با این حال، برخی مشکلات فنی مانند شار نفوذ کم، از دست رفتن ساکارز با باقی ماندن مواد در روی فیلتر و نیز ضایعات جدی غشا، مانع این پیشرفت تکنولوژیکی در صنعت قند و شکر می¬شوند. در این پژوهش، فرآیند غشایی یکپارچه شامل یک فرآیند اولترافیلتراسیون لوله¬ای غیرفشرده (UF)، یک UF مارپیچی فشرده و یک NF مارپیچی برای اصلاح آب نیشکر خام در مقیاس آزمایشی انجام گرفت. با کاهش زیاد نسبت حجمی به اندازه ۲۰، UF با غیرفشرده قادر بود تا در یک شار از ۳۰ تا ۷۰ لیتر متر مربع ساعت و UF با فشرده توانست در شاری از ۱۰ تا ۴۰ لیتر متر مربع ساعت عمل کند. در همین زمان، حذف رنگ بیشتر از ۹۵ درصد نگه داشته شد. علاوه بر این، عملیات دیافیلتراسیون می تواند بیشترین مقدار قند موجود در کنسانتره UF را بهبود بخشد و منجر به بازیابی زیاد ساکارز در UF دو مرحله ای تا ۹۸٪ شود. برای ذخیره آب به میزان ۲۵٪ در مقایسه با دیافیلتراسیون جد از هم، یک حال

Application of membrane filtration to sugarcane juice refining is appealing because it can eliminate the usage of chemicals, achieve continuous and automated production, as well as produce superior quality of juice. However, some technical problems, such as low permeate flux, high sucrose loss in membrane retentate and serious membrane fouling, are impeding this technological upgrading in sugar industry. In this work, an integrated membrane process consisting of a tubular loose ultrafiltration (UF), a spiral-wound tight UF and a spiral-wound NF was developed to refine the raw sugarcane juice at pilot-plant scale. With a super high volume reduction ratio (VRR) of 20, the loose UF was able to be operated at a flux from 30 to 70 L m−۲ h−۱, and the tight UF could run at a flux from 10 to 40 L m−۲ h−۱; at the same time, the color removal kept more than 95%. Moreover, diafiltration operation could recover most of sugar in the UF concentrates, leading to a high sucrose recovery of up to 98% i