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動态膜過濾技術應用研究

2019-05-13

動态過濾

動态過濾過程依靠機械葉輪的轉動或者成對交錯的過濾蝶片之間的相對轉動來實現對過濾表面施加切向力,以達到限制或阻止在過濾面上形成濾餅。

在料漿增濃的場合應用更加合适;或者在低濃度的料漿中要獲得盡可能多的濾液時(如發酵物的提取、回收)應用更多;或者是對料漿實行濃縮而濾渣要進行多級并流或逆流洗滌的過程。

發展曆史

上世紀六十年代, 首先由捷克斯洛伐克有機化學研究所提出了 動态過濾方法,并研制了第一台設備。

早期日本名古屋大學和美國休斯頓大學的Tier.F.M 在這方面展開了研究工作。國内天津大學金鼎伍教授等,上海化學工業研究院姚公弼等,天津大學朱企新,譚蔚等均在這方面進行了長期的研究工作和設備的研制和應用開發工作。

上海化學工業研究院研制了一台過濾面積為1平方米的可實現多級濾餅洗滌的動态過濾機,天津大學也進行了動态過濾設備的研制和應用開發工作。

國外設備研究

上世紀八十年代日本和德國均報道研究成功可以工業應用的動态過濾機(如日本的德工壽公司),而且形成了系列産品。 但是應用開發工作進展似乎並不快,但實驗室研究工作在不斷進行中,如Mohd Shankat Hussain, Dr.Yuhong Zhou對動态過濾的微濾過程在實驗室規模下進行了研究。

實驗流程



實驗用膜作為過濾介質,直徑為p35mm,過濾面上葉輪的轉 速為3000,3500,4000R.P.M。橫向流速為 0.1?lm/sec,並在實驗基礎上開發了三維流動模型。

近年來在實驗室研究的同時,由于陶瓷膜制造技術的提高,在動态過濾機中使用陶瓷膜作為過濾介質進行微濾和超濾的工業應用研究在國外發展較快。



陶瓷膜



它們目前主要用于食品工業,制藥工業,化學工業,油氣加工,廢水處理和蒸制 廢水的處理方面。



動态過濾機的主要部件



動态過濾過程開發應用的特點

1,動态過濾過程是一種提高過濾滲透率的有效方法,與一般的橫向流動過濾過程相比,它的動力消耗低,提高滲透率更加明顯,而且可以應用的範圍更加廣泛。

2,動态過濾過程的理論研究和實驗室規模的應用研究中外研究者在上世紀中期巳經開展,但由于當時的過濾介質的技術性能制約,在相當長的一段時間内,它的實際應用受到了制約。

3,由于陶瓷膜的制造技術和性能的提升,本世紀開始在動态過濾機的工業應用方面取得了較大的進展,顯示了在食品工業, 石油化工,制藥和生物工程,廢水處理,液體的純化方面應用的優異性能,國外的一些廠商巳經進行了較多的研發工作,並取得成績。

飛潮Dycera動态膜分離系統

飛潮近年來在動态過濾方面的研究從未中斷,在專家團隊的帶領下,飛潮引進德國先進技術自主研發了Dycera動态膜分離系統,下面以“超濾牛奶濃縮”實驗為例,為大家簡要介紹下Dycera的系統特點。

Dycera動态膜分離系統



超濾牛奶濃縮

普通牛奶在高溫殺菌的同時,損失了牛奶中大量的營養。而低溫陶瓷膜技術讓有益物質通過膜孔,可以截留有害物質,在保證安全的同時,避免蛋白質的熱變性,全面保留了牛奶中99%的活性免疫球蛋白、95%的乳鐵蛋白和多種天然維生素、乳鈣、礦物質和微量元素等營養成分;而且幾乎保持了鮮乳原有的味道。

陶瓷膜處理工藝還能有效地控制最終産品的微生物指标,從而增長産品保質期,由巴氏殺菌的2天産品保質期提高到21天。



工藝流程



工藝優點

1、大量脫除水分,水分脫除率達到70%~80%,節省大量能耗2、脫脂牛奶濃縮物中蛋白濃度高達18~20%,而乳糖很低隻有1%左右,同時乳脂又低,非常适合于做嬰幼兒奶粉和老年奶粉。

3、高蛋白濃縮物可以用來對牛奶其他成分進行标準化,又可以做成高檔乳品飲料。

4、超濾透過液中含蛋白濃度很低,隻有0.1~0.25%,降低了廢水處理中的有機物含量。



脫脂牛奶濃縮液



飛潮Dycera動态膜分離系統過濾後的脫脂牛奶濃縮液是普通濃液的幾倍。

 

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