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【技术专题七】陶瓷膜分离原理与应用

  又称无机陶瓷膜,是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等经高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料,其多孔支撑层、过滤层及微滤膜层呈非对称分布。无机陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术,采用与传统“死端过滤”、“滤饼过滤”等过滤方式截然不同的动态“错流过滤”方式:即在压力驱动下,原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动,小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜,大分子物质(或固体颗粒)被膜截留,使流体达到分离浓缩和纯化的目的。

  1、陶瓷膜已经成功应用于食品、饮料、植物深加工、生物医药、微生物发酵、精细化工等众多领域,可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等;

  2、在生物发酵行业:陶瓷膜大规模应用于青霉素、头孢菌素、红霉素、硫酸粘杆菌素、赤霉素、万古霉素等各种发酵液除菌澄清过滤;

  3、在食品加工行业:陶瓷膜大规模应用于茶叶浸提液、果汁、中药提取液、含油乳化液废水、调味品(酱油、醋等)、葡萄酒、生啤酒等的除菌澄清过滤。

  1、陶瓷膜具有分离效率高、化学稳定性好、耐高温、再生性能好等优点,设备试验参数一般可以进行线性放大;

  2、陶瓷膜分离一般通量在30-300L/m2h,具体通量取决于物料粘度、浓度以及膜孔径大小,一般生产通量以50L/m2h以上为佳;

  3、用于生物发酵液澄清陶瓷膜分离最常使用的膜孔径为50nm或100nm。

  4、陶瓷膜在过滤过程容易产生浓差极化、凝胶极化、溶质吸附、膜孔堵塞等现象引起膜污染,采取一定的措施可以预防和控制膜污染程度,但是膜污染无法完全避免。膜污染会引起过滤阻力增大导致膜通量迅速下降,试验过程中必须及时对陶瓷膜及时进行物理和化学处理以恢复膜通量。

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