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無機陶瓷膜的五大特點

2020-09-16 13:52:22 nvg75541108 82

       無機陶瓷膜由于其耐高溫、耐化學腐蝕、耐生物侵蝕等特性,因而在食品與發酵工業有著廣泛的應用前景。本文簡述無機陶瓷分離膜的5個特點及其在發酵領域的應用,希望能夠幫助大家,用省下的時間改變自己。

無機膜發展

第1階段出現在20世紀40年代,用于軍事工業。

第2階段是20世紀80年代初至90年代,Burggraf等人采用溶膠一凝膠(Sol—Gel)技術研究出具有多層不對稱結構的微孔陶瓷膜, 其孔徑在3微米以下,孔隙率在50%以上。 

第3階段是20世紀90年代以后,即以氣體分離應用為主體和陶瓷膜分離器一反應器組合構件的研究階段。

無機膜材質

無機膜的主要材料是性能穩定的TiO和Al2O3 ,這些材料通過溶膠-凝膠法鍍在陶瓷的載體上,一般的無機膜也稱為陶瓷膜。

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大特點

無機陶瓷膜的主要優點與有機膜材相比較,無機陶瓷膜在實際應用中有以下優勢:

1、耐高溫,耐腐蝕

無機陶瓷膜在高溫、苛性和微生物侵蝕環境中具有高度的穩定性,從理論上講,經過良好處理的陶瓷膜可耐受600℃左右的高溫、任何pH值和各種腐蝕性環境,目前尚沒有一種高分子材料膜具有如此廣泛的適用性。

2、清洗方便

由于陶瓷膜的高耐腐蝕性,可以用強酸溶解固體堵塞物,用堿液清洗油性沉積物,用含酶清洗劑處理堵塞在膜上的蛋白質凝膠,陶瓷膜元件具有非對稱結構, 因此可采用反沖的方法清除膜表面污物。

3、易消毒處理

可以采用高溫蒸氣或高壓蒸煮對膜進行消毒滅菌,也可以在氯堿環境下消毒滅菌。

4、機械性能良好

陶瓷膜具有較高的結構穩定性,在一定壓力下不變形,在任何溶劑中不溶漲,能經受固體顆粒的磨損。

5、膜的使用壽命長

經過多次的高溫清洗仍能保持分離性能不變,比有機膜的使用壽命長3~5倍。


在發酵行業應用

1、在酒類中的應用

在釀酒業的酒(醋)類澄清過程中,無機膜的市場很大,在酒的過濾中,主要目標是除去酵母和菌體,尤其希望不經過預處理即可用膜進行錯流過濾,這樣傳統工藝中的壓榨、 離心、硅藻土過濾等過程部分或全部取消,這將為釀酒業帶來巨大的變革。

2、在發酵液中的應用

以味精提取工藝為例:無機陶瓷膜對谷氨酸進行微濾除菌,實現了除菌、洗菌和濃縮過程的連續化操作,除菌率達到 99.98% 。

3、酶膜反應器的研究

無機膜是一個理想的酶反應器,一些水解酶在水解大分子物質時,水解產物為小分子可以通過一定孔徑的膜,而反應物不能透過膜。從而不斷加速反應朝正方向前進。


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