膜分离技术系统的应用

发布时间:2020-10-10 14:47:10

  膜分离技术的基本工艺原理是较为简单的。在过滤过程中料液通过泵的加压,料液以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液。故膜系统都有两个出口,一是回流液(浓缩液)出口,另一是透析液出口。在单位时间(Hr)单位膜面积(m2)透析液流出的量(L)称为膜通量(LMH),即过滤速度。影响膜通量的因素有:温度、压力、固含量(TDS)、离子浓度、黏度等。

  1、澄清纯化技术—超/微滤膜系统

  澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜,由于其所能截留的物质直径大小分布范围广,被广泛应用于固液分离、大小分子物质的分离、脱除色素、产品提纯、油水分离等工艺过程中。

  超/微滤膜分离技术可取代传统工艺中的自然沉降、板框过滤、真空转鼓、离心机分离、溶媒萃取、树脂提纯、活性炭脱色等工艺过程。

  采用膜分离澄清纯化的优点:

  ● 可得到绝对的真溶液,产品稳定性好;

  ● 过滤分离收率高;

  ● 分离效果好,产品质量高,运行成本低;

  ● 缩短生产周期,降低生产成本;

  ● 过程无需添加化学药品、溶媒溶剂,不带入二次污染物质;

  ● 操作简便,占地面积小,劳动力成本低;

  ● 可拓展性好,容易实现工业化扩产需求;

  ● 设备可自动运行,稳定性好,维护方便。

  2、浓缩提纯技术—纳滤膜系统

  膜分离技术在浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100~1000Dal的纳滤膜。纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖类、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%,而对一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30~50%的透过性能,常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整、溶液体系的浓缩等物质的分离、精制、浓缩工艺过程中。

  纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。

  浓缩提纯技术可采用的膜组件主要有:卷式膜、管式膜。

  采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点:

  ● 能耗极低,节省浓缩过程成本;

  ● 过程无化学反应、无相变化,不带入其他杂质及造成产品的分解变性;

  ● 在常温下达到浓缩提纯目的,不造成有效成分的破坏,工艺过程收率高;

  ● 可完全脱除产品的盐分,减少产品灰分,提高产品纯度;

  ● 可回收溶液中的酸、碱、醇等物质;

  ● 设备结构简洁紧凑,占地面积小;

  ● 操作简便,可实现自动化作业,稳定性好,维护方便。

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