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膜分離過程是一個高效、環(huán)保的分離過程,它是多學科交叉的高新技術,它在物理、化學和生物性質上可呈現出各種各樣的特性,具有較多的優(yōu)勢。
與傳統(tǒng)的分離技術如蒸餾、吸附、吸收、萃取、深冷分離等相比,膜分離技術具有以下特點:
◇ 高效的分離過程
它可以做到將相對分子量為幾千甚至幾百的物質進行分離(相應的顆粒大小為納米級)。
◇ 低能耗
因為大多數膜分離過程都不發(fā)生相的變化,相變化的潛熱是很大的。傳統(tǒng)的冷凍、萃取和閃蒸等分離過程是發(fā)生相的變化,通常能耗比較高。
◇ 接近室溫的工作溫度
多數膜分離過程的工作溫度在室溫附近,因而膜本身對熱過敏物質的處理就具有獨特的優(yōu)勢。目前,尤其是在食品加工、醫(yī)藥工業(yè)、生物技術等領域有其獨特的推廣應用價值。
◇ 品質穩(wěn)定性好
膜設備本身沒有運動的部件,工作溫度又在室溫附近,所以很少需要維護,可靠度很高。它的操作十分簡便,而且從設備開啟到得到產品的時間很短,可以在頻繁的啟、停下工作。相比傳統(tǒng)工藝可顯著縮短生產周期。
◇ 連續(xù)化操作
膜分離過程可實現連續(xù)化操作過程,滿足工業(yè)化生產的實際需要。
◇ 靈活性強
膜設備的規(guī)模和處理能力可變,易于工業(yè)逐級放大推廣應用。膜分離裝置可以直接插入已有的生產工藝中,易與其它分離過程結合,方便進行原有工藝改建和上下工藝整和。
◇ 純物理過程
膜分離是純物理過程,不會發(fā)生任何的化學變化,更不需要外加任何物質,如助濾劑、化學試劑等。
◇ 環(huán)保
膜分離設備制作材質清潔、環(huán)保,工作現場清潔衛(wèi)生,符合國家產業(yè)政策。
微濾膜過濾技術概況
微濾膜過濾技術,使過濾從一般比較粗糙的相對性質,過渡到精密的絕對性質。它可以分為表面型和深層型兩類。
我國的微濾膜技術的研制和生產起步較晚,70年代以前我國幾乎沒有專業(yè)的人員在從事這方面的研究。在十幾年的發(fā)展之后,我國在這方面取得了顯著的成績。微濾膜、微濾組件單元及其相應的配套設備,在質量、品種、規(guī)格等方面可達到國際先進水平。微濾的總銷售額比所有其他膜過程之和還要大,年銷售額目前已達到15億美圓。特別是通過國家“七五”和“八五”重大科技項目攻關后,使我國微濾膜及其配套部件又有了新的長足的發(fā)展。
◎ 微孔濾膜應用范圍
鑒于微孔濾膜的分離特征,微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物,以達到凈化、分離、濃縮的目的。
具體涉及領域主要有:醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)(明膠、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高純水、城市污水、工業(yè)廢水、飲用水、生物技術、生物發(fā)酵等。
膜分離技術以其節(jié)能效果顯著、操作維護簡便、控制簡易而受到廣大用戶的普遍歡迎。選擇適當的膜分離過程,可替代真空過濾、板框壓濾、離子交換多種傳統(tǒng)的分離與過濾方法。
無機膜的應用主要涉及液相分離與凈化,氣體分離與凈化和膜反應器三個方面。無機膜的工業(yè)化應用主要集中于液相分離領域,無機膜在液體分離方面的應用主要是微濾和超濾,其中使用最多的是無機陶瓷膜,占據了80%的市場。
◇ 食品飲料
※ 植(藥)物深加工
※ 果汁、蔬菜汁
※ 乳品工業(yè)
※ 農產品深加工
※ 低聚糖、多糖
※ 食品添加劑、天然色素、調味品
※ 果酒、啤酒、黃酒、葡萄酒、低度白酒等
◇ 生化醫(yī)藥
※ 生物發(fā)酵液
※ 有機酸發(fā)酵液
※ 蛋白、酶
※ 中藥、保健品口服液
※ 動物血漿、血清
◇ 化學工業(yè)
※ 合成印染料
※ 染料、化工中間體
※ 合成及微生物農藥
※ 催化劑顆?;厥绽?br /> ※ 有機化工原料的回收
※ 精制化工酸、堿液
◇ 環(huán)境工程
※ 飲料工業(yè)、食品工業(yè)等各類工藝用水的制備
※ 食品、生物發(fā)酵、染料等工藝廢水處理
※ 制漿造紙、紡織工業(yè)、脫脂廢水處理
※ 含油廢水處理
◇ 空氣過濾
在氣體分離領域應用主要包括氣體(空氣)的凈化和氣體組分的分離,但目前成功應用的僅是鈾同位素的分離,其他氣體凈化與分離過程均處于研究開發(fā)過程中