膜分离技术地种类.docx

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膜分别技术的种类、特色及其应用领域
膜分别是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速兴起的一门分别新技术。膜分别技术因为兼有分别、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特色,所以,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水办理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为此刻分别科学中最重要的手段之一。
膜分别技术是指在分子水平上不一样粒径分子的混杂物在经过半透膜时,实现选择性分其余技术,半透膜又称分别膜或滤膜,膜壁充满小孔,依据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反浸透膜(RO)等,膜分别都采纳错流过滤方式。
膜分别技术最重要的构成部分是膜。膜是拥有选择性分别功能的资料。利用
膜的选择性分别实现料液的不一样组分的分别、纯化、浓缩的过程称作膜分别。它
与传统过滤的不一样在于,膜可以在分子范围内进行分别,并且这过程是一种物理
过程,不需发生相的变化和增加助剂。膜的孔径一般为微米级,依照其孔径的不
同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反浸透膜,根
据资料的不一样,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要还只有微滤级其余膜,主要
是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子资料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰
***、聚醚砜、聚***聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分别与截留性能以膜的孔
径和截留分子量来加以差别。
膜分别技术特色
膜是拥有选择性分别功能的资料,利用膜的选择性分别实现料液的不一样组分的分别、纯化、浓缩的过程称作膜分别。与传统的蒸馏、吸附、汲取、萃取、深冷分别均分别技术对比,膜分别拥有以下特色:
膜分别平时是一个高效的分别过程。
膜分别过程的能耗(功耗)平时比较低。
多数膜分别过程的工作温度在室温周边,特别适用于对热敏物质的办理膜分别设备自己没有运动的部件,工作温度又在室温周边,所以极少需要保护,靠谱度很高。它的操作十分简单,并且从开动到获取产品的时间很短,可以在屡次的启、停下工作。
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膜分别过程的规模合办理能力可在很大范围内变化,而它的效率、设备单价、
运转花费等都变化不大。
膜分别因为分别效率高,平时设备的体积比较小,占地较少。
工艺长处
(1)在常温下进行
有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、
酶、蛋白的分别与浓缩。
2)无相态变化
保持原有的风味,能耗极低,其花费约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的
1/3-1/8。
(3)无化学变化
典型的物理分别过程,不用化学试剂和增加剂,产品不受污染。
(4)选择性好
可在分子级内进行物质分别,拥有广泛滤材没法代替的优异性能。
(5)适应性强
办理规模可大可小,可以连续也可以缝隙进行,工艺简单,操作方便,
易于自动化
(6)能耗低
只需电能驱动,能耗极低,其花费约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。
应用领域
微滤
又称微孔过滤,它属于精巧过滤,其基根源理是筛孔分别过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰***等。无机膜资料有陶瓷和金属等。基于微孔滤膜的分别特色,微孔滤膜的应用范围主若是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其余污染物,以达到净化、分别、浓缩的目的。
对于微滤而言,膜的截留特征是以膜的孔径来表征,~
微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分别。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
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基于微孔滤膜的分别特色,微孔滤膜的应用范围主若是从气相和液相中截留
微粒、细菌以及其余污染物,以达到净化、分别、浓缩的目的。
详尽涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、
牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
超滤
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,。超滤是一种可以将溶液进行净化、分别、浓缩的膜分别技术,超滤过程平时可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜双侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在必定的压力下,当水流过膜表面时,只同意水及比膜孔径小的小分子物质经过,达到溶液的净化、分别、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特征是以对标准有机物的截留分子量来表征,平时
截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分别,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分别纯化、除热源。
初期的工业超滤应用于废水和污水办理。三十多年来,跟着超滤技术的发展,
此刻超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水办理、资源回收、环境工程等众多领域。纳滤
是介于超滤与反浸透之间的一种膜分别技术,其截留分子量在80~1000
的范围内,孔径为几纳米,所以称纳滤。基于纳滤分别技术的优胜特征,其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用远景。
对于纳滤而言,膜的截留特征是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,平时截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分别,实现脱盐与浓缩的同时进行。纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精巧化工、环保工业等。
反浸透
是利用反浸透膜只好透过溶剂(平时是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜双侧静压为推进力,而实现的对液体混杂物分其余膜过程。反
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浸透是膜分别技术的一个重要构成部分,因拥有产水水质高、运转成本低、无污染、操作方便运转靠谱等诸多长处,而成为海水和苦咸水淡化,以及纯水制备的最节能、、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反浸透技术已成为现代工业中首选的水办理技术。
反浸透的截留对象是全部的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反浸透法可以去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶
体粒子、发热物质,也即能截留全部的离子,在生产纯净水、融化水、无离子水、产品浓缩、废水办理方面反浸透膜已经应用广泛,如垃圾渗滤液的办理。
因为反浸透分别技术的先进、高效和节能的特色,在公民经济各个部门都获取了广泛的应用,主要应用于水办理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包含以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其余工业的工艺用水、锅炉用水、清洗用水及冷却用水。其余
除了以上四种常用的膜分别过程,别的还有渗析、控制开释、膜传感器、膜
法气体分别、液膜分别法等。
行业应用
制药行业
●生物发酵液过滤除菌及下游分别纯化精制
●树脂分析液的浓缩及分析剂回收
●农药水剂、粉剂的生产应用
●中药浸提液过滤除杂及浓缩
●中药浸膏生产应用
●合成药、原料药、中间体等的脱盐浓缩
●结晶母液回收
食道德业
●乳清废水办理
●乳制品生产加工应用
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●果汁澄清脱色
●食品增加剂纯化浓缩
●茶饮料澄清浓缩
●啤酒、葡萄酒、黄酒的精制加工
●天然色素提取液的除杂及浓缩
●氨基酸发酵液过滤澄清及精制
染料化工和助剂
水溶性染料反应液的脱盐浓缩
●染料盐析母液废水回收
淀粉糖品
●糖液分别纯化及浓缩
●果葡糖浆色普分别纯化
●糖醇色普分别纯化
●单糖、低聚糖及多糖的分别纯化及浓缩
环保及水办理领域
●纺织、染整、印染废水办理及回用
●电镀工业废水零排放及资源回收
●矿山及冶金废水办理回收
●淀粉废水办理
●造纸废水木质素回收及废水办理
●电泳漆废水涂料回收
●酸、碱废水办理回收
●市政污水的办理及回用
●洗车水、桑拿水、游泳池水、沐浴废水等循环办理
●工业生产所用的各种融化水、纯水、超纯水制备
生物技术
●生物蛋白、多肽、酶制剂等酵液过滤澄清及精制
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