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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。
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* i/ D) F: W! U8 _ k' X, v/ t- q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。
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. Z. A: u, W- d9 t1 膜分离技术简介8 m7 j% o# p& r. I+ K8 x
$ ]$ c3 i* E K# d; R8 j Z1.1 膜的定义+ V2 X: d' O$ L% \$ X: ?1 H
1 |* y- R3 W# L4 ?! W" _( Q; ?, s6 Z 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1 g# C5 e& o% F/ f9 {7 F+ u
' z; e& d7 v3 j7 Q) _: ^7 M 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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. i+ c% }9 w- V& `2 [7 |" |5 B( l1.3膜分离技术的定义
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! h; N" K& t. o) j" m) b; E 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。' ?/ r1 M5 C. F# l% |
* F. B8 G; k1 ^( T8 c w9 f( |2膜技术的应用领域
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2.1供水- D( Q e! C/ r. V& R2 e
( s! ~1 e# i/ [& M2.1.1高质量饮用水供给 9 d2 A& m5 w+ I" [" [* |8 J
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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。; O' i; h9 H! a
w6 l* V& t, Y4 ? D+ Z2.1.2工业供水 7 C% c7 @, q( r @- l$ m; U1 Y! H
4 F& g' F% x" l4 {( `/ u9 R 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。3 ~1 N3 q6 q% T, y8 U) @+ s
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2.1.3 医药用水
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$ Y5 D+ s2 g0 I7 W& \ 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。% V- ~; y9 b. ~# o3 s1 x
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2. 2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)
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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。
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2.2.1膜技术在制药工业的应用 3 X; g8 V2 N; }/ U
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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 - C6 G' Z. U! _+ k
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具有广阔的市场前景4 Z2 w! q) d7 x: _ T( K
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