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利用超滤膜技术把发酵液中产品和菌体分离,再采用其它方法精制流程。其优点是:生产效率和产品质量提高;简化了工艺流程;菌体蛋白不含外加杂质,利用价值高,达到资源综合利用。酱油、醋的澄清、果汁澄清和浓缩、乳制品生产、制糖工业都采用了膜技术。9 j# w& S7 O, P2 V a
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膜分离技术的发展和应用,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循环经济、清洁生产提供依托技术。; t" p/ S5 f5 I2 y& u/ k! J
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1 膜分离技术简介! Q d' U# S1 \( P3 v: n2 t
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1.1 膜的定义
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$ f/ m' B, _# g8 w, X: q- q: A 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
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1.2 膜的种类4 h5 }2 d i; N, m4 f) l
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分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001~0. 005μm) ,超滤膜(0. 001~0. 1μm) ,微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。
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1.3膜分离技术的定义
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把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。
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2膜技术的应用领域
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; C$ ^9 Z( b( A7 c2.1供水& L- Y% O. N R# G c& ~
. t9 N+ s0 N4 a/ ]% U2.1.1高质量饮用水供给
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: @& A( ~+ S S+ B 随着水体的污染和人民生活水平提高,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经济有效方法,具有广阔的市场前景。
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2.1.2工业供水
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自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求,需要经过净化处理方可以使用,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。# P( E4 N: H j3 x/ b0 Y
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2.1.3 医药用水
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5 F- P+ h. ?3 H7 W$ T% V9 j( \ 医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超滤膜技术除针剂热源和终端水热源,取得很好效果。/ u; ]) a* K7 M/ T5 D7 J# j
% }& N! A+ _ h" _4 E2. 2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)# J8 ^6 R' O. j- }0 U
) M$ `9 k4 D' d/ o; A 在各工业生产过程中,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效益。- Z0 @4 D( f' t5 f; q0 m
$ t/ Z, o; J% F; p2.2.1膜技术在制药工业的应用 3 Z% V5 I3 }5 F L4 E- x t
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膜分离设备技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。发酵是生物制药的主流技术,从发酵液中提取药物,传统工艺是溶剂萃取或加热浓缩,反复使用有机溶剂和酸碱溶液,耗量大,流程长,废水处理任务重。特别是许多药物热敏性强,使传统工艺的实用性多受限制。国际先进的制药生产线,大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。如以膜设备浓缩纯化抗生素、中药汤及中药针剂澄清等。
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2.2.2 膜技术在食品领域工业的应用
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. d, l/ W% c# Y5 ~% n. [0 ]) ? 具有广阔的市场前景
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; w3 @8 p- q- S' G' z 设备庞大; F7 U* B$ [5 ~
: ?! o- ^) K3 R5 E 电子工业和纺织工业的要求
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膜技术在食品领域工业的应用 " h" ~' k {. h/ z' S
& h* g, n+ }' L: @9 u 是優質飲用水制備的經濟有傚方法 |
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