㈠ 膜分离设备的前景如何
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,在饮用水净化、工业用水处理,食品、饮料用水净化、除菌,生物活性物质回收、精制等方面得到广泛应用,并迅速推广到纺织、化工、电力、食品、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵等各个领域。分离膜因其独特的结构和性能,在环境保护和水资源再生方面异军突起,在环境工程,特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。 膜在大自然中,特别是在生物体内是广泛存在的,首先出现的是超滤膜和微孔过滤,然后才出现反渗透。
1748年Abble Nelkt发现水能自然地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内,首次揭示了膜分离现象,但是直到本世纪60年代中期,膜分离技术才应用在工业上。
1861年Schmidt首先提出超过滤的概念,他指出,当溶液用比滤纸孔径更小的棉胶膜或赛璐玢膜过滤时,如果对接触膜的溶液施加压力并使膜两侧产生压力差,那么它可以过滤分离溶液中如细菌、蛋白质、胶体那样的微小粒子,这种过滤精度要比通常的滤纸过滤高的多,因此称这种膜过滤法为超过滤。
在截留分子量级重要概念提出后,关于截留各种不同分子量的超过滤膜,是Machaelis等用各种比例的酸性和碱性高分子电解质混合物,以水-丙酮-溴化钠为溶剂首先制成的。此后,一些国家又相继用各种高分子材料研制了具有不同用途的超过滤膜,并由美国Amicon公司首先进行了商品化生产。将各种形状的大面积的超过滤膜放在耐压装置中的膜组件中,随着反渗透组件的研制而发展起来的。
几种主要膜技术发展近况大致如下:
微滤在20世纪30年代硝酸纤维素微滤膜商品化,60年代主要开发新品种。虽然早在100多年前已在实验室制造微孔滤膜,但是直到1918年才由Zsigmondy提出商品微孔过滤膜的制造法,并报道了在分离和富集微生物、微粒方面的应用。1925年在德国建立世界上第一个微孔滤膜公司“Sartorius”,专门经销和生产微孔滤膜。第二次世界大战后,美国对微孔滤膜的制造技术和应用技术进行了广泛的研究研究微孔滤膜主要是发展新品种,扩大应用范围。使用温度在-100~260℃。
超滤从20世纪70年代进入工业化应用后发展迅速,已成为应用领域最广的技术。日本开发出孔径为5~50nm的陶瓷超滤膜,截留分子量为2万,并开发成功直径为1~2mm,壁厚200~400um的陶瓷中空纤维超滤膜,特别适合于生物制品的分离提纯。
离子交换膜和电渗析技术主要用于苦咸水脱盐,引起氯碱工业的深刻变化。离子膜法比传统的隔膜法节约总能耗30%,节约投资20%。90年世界上已有34个国家近140套离子膜电解装置投产,到2000年全世界将1/3氯碱生产转向膜法。
20世纪60年代Loeb与Sourirajan发明了第一代高性能的非对称性醋酸纤维素膜,把反渗透首次用于海波及苦咸水淡化。70年代开发成功高效芳香聚酰胺中空纤维反渗透膜,使RO膜性能进一步提高。90年代出现低压反渗透复合膜,为第三代RO膜,膜性能大幅度提高,为RO技术发展开辟了广阔的前景。超纯水制造、锅炉水软化,食品、医药的浓缩,城市污水处理,化工废液中有用物质回收。
1979年Monsanto公司用于H2/N2分离的Prism系统的建立,将气体分离推向工业化应用。1985年Dow化学公司向市场提供以富N2为目的空气分离器“Generon”气体分离用于石油、化工、天然气生产等领域,大大提高了过程的经济效益。
20世纪80年代后期进入工业应用的膜分离技术是用渗透汽化进行醇类等恒沸物脱水,由于该过程的能耗仅为恒沸精馏的1/3~1/2,且不使用苯等挟带剂,在取代恒沸精馏及其它脱水技术上具有很大的经济优势。德国GFT公司是率先开发成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等国出售了100多套生产装置,其中最大的为年产4万吨无水乙醇的工业装置,建于法国。除此之外,用PV法进行水中少量有机物脱除及某些有机/有机混合物分离,例如水中微量含氯有机物分离,MTBE/甲醇分离,我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。60年代进入开创阶段。1965年着手反渗透的探索,1967年开始的全国海水淡化会战,大大促进了我国膜科技的发展。70年代进入开发阶段。这时期,微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来,80年代跨入了推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段。 随着我国膜科学技术的发展,相应的学术、技术团体也相继成立。她们的成立为规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起着举足轻重的作用。半个世纪以来,膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变,成为一项高效节能的新型分离技术。1925年以来,差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。
由于膜分离技术本身具有的优越性能,产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。
80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。并且,在这一时期,国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也都有了膜的课题。
为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
㈡ 陶瓷膜和中空纤维超滤膜有什么不同
1、材质不同
陶瓷膜是无机膜中的一种,属于膜分离技术中的固体膜材料,主要版以不同权规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体,经表面涂膜、高温烧制而成。
超滤膜壳体选用高韧性的UPVC材料。
2、过滤精度不同
陶瓷膜介于微滤膜和超滤膜之间,大于0.1微米。
中空纤维中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量比较大,截留分子量可达几千至几十万。超滤孔径在2~50nm之间。
(2)陶瓷超滤膜分离技术扩展阅读:
超滤膜用途
主要用于超滤净水器。普遍使用的直饮机用的就是超滤技术。
中空纤维超滤膜由于其特殊的性质广泛应用在矿泉水的制备;反渗透设备的预处理;自来水净化处理;海水淡化的预处理;废水回用的净化处理;去除水中的胶体和细菌;滤除中药提取液中的大分子量杂质、蛋白质和多糖,最后制得中药制剂等
㈢ 陶瓷膜超滤装置有什么优势
陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂回、耐菌、答耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域,可用于工艺过程中的分离、澄清、浓缩、纯化、除菌、除盐等。
㈣ 膜分离技术的技术特点
废水进入蒸发器抄之间,与即袭将排除系统的蒸馏水进行热交换,提高废水温度,回收热量,保证系统出水带走的热量降低。
机械蒸汽再压缩时,通过机械驱动的压缩机将蒸发器产生的二次蒸汽压缩至较高压力,通过提高二次蒸汽的品质(温度、压力、焓值、)进入蒸发器循环使用。用机械蒸汽再压缩方式加热的蒸发装置操作仅需很少的热量。机械蒸汽再压缩的工作原理类似于热泵,几乎全部的蒸汽都通过电能进行压缩和再循环,只需很少的生蒸汽用于开车和系统的平衡。
废水零排放之MVPC蒸发器的特点:
(1)低能耗、低运行费用;
(2)占地面积小;
(3)公用工程配套少,工程总投资少;
(4)运行平稳;
(5)无需原生蒸汽。
㈤ 陶瓷膜技术如何有效去除牛奶中的乳糖呢
这个通过一些化学的步骤就可以有效的迅速入场。
㈥ 膜分离技术有哪些优点及不足
膜分离技术的优点:
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、蛋白的分离与浓缩;
2、无相态变化:保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8;
3、无化学变化:典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染;
4、选择性好:可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能;
5、适应性强:处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,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,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。
缺点:
1、膜技术虽然浓缩成本低,但不能将产品浓缩成干物质;
2、膜技术虽然具有选择过滤性,但是同分异构体就无法实现分离。
膜分离技术,是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。由于兼有分离、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、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
应用领域:
1、微滤
具体涉及领域主要有: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。
2、超滤
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今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、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
3、纳滤
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、精细化工、环保工业等。
4、反渗透
由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下: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、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。
5、其他
除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。
㈦ 陶瓷膜过滤
刚好不忙,刚好看到你的问题,让我来回答你吧,不谢也别忘采纳给分就行~~~
1, 按陶瓷膜过滤精度一般分为中孔膜(2nm<孔径<50nm)、微孔膜(孔径<2nm),这个区间属具有专业技术门
槛的高端陶瓷膜膜。而精度50nm以上属于大孔径膜,技术门槛偏低,所以精度50nm-1200nm区间的通常又被划分为低端陶瓷膜。
2, 目前2nm~50nm区间的国内已经很成熟,且可满足大多数工业生产需求,成为主流区间。所以在实际应用中陶
瓷膜精度最高是2nm,再高就处于研究阶段并未投入实际大生产应用。
3,关于陶瓷纳滤膜应用领域就很广了!也就是需要按行业划分比较复杂,南京是国内最早做陶瓷膜的技术核心发源地,包括北京颇尔公司这方面也不错,在植物提取、医药食品、石油化工、环保工程中很多领域都有成熟应用,像南京博滤工业公司采用“5nm陶瓷纳滤膜技术“成功应用于洋姜菊粉提取领域中以提高企业生产效率,这种5nm陶瓷膜就很好地解决大孔径陶瓷膜所带来的”孔道污堵“问题,实现了系统连续稳定生产。可以说5纳米陶瓷膜的成功应用在”植提“业内成为一项精品标杆项目,膜分离取代传统生产工艺,也是未来必然趋势。除了菊粉提取,林可霉素碱化液纯化、甜菊糖生产中的甜菊叶水提液脱色及纯化、L-色氨酸脱色、苦荞黄酮提取、右旋糖酐铁脱盐除杂、化纤工业碱液回用、催化剂回收、纳米粉体洗涤、有机溶剂脱水(达99.5%)等领域都已广泛应用。这些都属于陶瓷膜典型应用领域。如果你经常走访大规模制造业,会发现太多行业领域都有膜分离的工艺足迹
㈧ 陶瓷膜技术在柴胡提取过程中有什么应用
陶瓷膜技术在柴胡提取过程中,主要起过滤作用。
陶瓷膜耐酸碱,耐溶剂,长时间使用膜的孔径也不会有变化,使用陶瓷膜,可以将柴胡提取液中的微米级固体颗粒过滤掉。提高柴胡提取液的纯度。
㈨ 陶瓷膜过滤器都能应用在哪些领域
如果具体化应用,在项目中陶瓷膜过滤器应用已包括但不限于以下:
1,催化剂回收。解决了传统工艺难以避免的催化剂浪费或进入下游工序影响产品品质问题。
2,纳米粉体洗涤。如银粉洗涤后电导率达到良好预期20μs以下,且运行稳定,可大大提高传统人工生产效率。
3,高纯溶剂脱水。如乙腈脱水可以达到99.5%,目前已是成熟稳定应用。还有醇类,醚类,酮类,酯类等。
4,用于油水分离。如煤化工油水分离领域,可以离水中的乳化油和超细催化剂颗粒,对于乳化油脱除率可以达到90%以上,而催化剂脱除率更是高达99%,都已经是成熟应用。
5,化纤工业碱液回用。如化纤工业废碱液(半纤维素含量35-55g/L,NaOH含量180-220g/L),经陶瓷膜综合工艺处理可回用也解决环保排放问题。
6,植物提取领域应用。如洋姜菊粉提取、蓝莓花青素提取、紫薯花青素提取、苦荞黄酮提取、甜菊叶中的甜菊糖提取、甘蔗青汁脱水纯化(原糖、白糖)、罗汉果提取、葛根提取等。
7、生物医药发酵行业。林可霉素碱化液纯化、L-色氨酸脱色处理、右旋糖酐铁脱盐除杂以及苏氨酸项目应用等。同时在现代抗生素工业生产中,还可替代传统精制技术如吸附、沉淀、溶媒萃取、离子交换等。
8、氯碱行业应用。在氯碱行业盐水精制工艺过程中,陶瓷膜应用有着传统精制及过滤技术难以达到的优势。还可以用于卤水真空制盐,所产的固体盐品质高于澄清工艺产品,作为高品质食用盐或氯碱盐使用。
9、新能源太阳能行业金刚线切割液的硅粉回收。这也是一项新的应用。回收了硅粉,为光伏企业带来投资收益,同时还极大辅助解决了环保排放问题。
10、调味品保健酒、食品行业。如饮料行业、酱油、保健酒过滤澄清,以及骨汤澄清、浓缩等工艺应用。陶瓷膜超滤设备可直接处理酱油、食醋等调味品生产的原液,取代传统多步过滤过程。
总之各类物料体系、涉及到的分离、浓缩、提取等生产工艺中都会用到陶瓷膜工艺,已经应用的应该只是一小部分,所以说陶瓷膜分离以后是大趋势,取代传统!
目前成熟度微孔陶瓷膜可以做到最高2nm孔径,多用于研究院物料实验如精细化除杂何浓缩。而2-50nm陶瓷纳滤膜技术如众所熟知的南京博滤工业可提供5nm膜管及成套膜分离设备已达到高稳定水平,成熟应用于工业生产和植物提取领域。以上全部,但建议楼主多查询文献资料,并结合走访现场应用多做深入了解学习。