陶瓷膜过滤器在对氨基苯酚生产中的应用

收稿日期:2009-07-15作者简介:严立云(1979)),河北唐山人,吉林师范大学物理学院讲师。

工学硕士,研究方向:功能材料。

陶瓷膜的开发及应用严立云(吉林师范大学,吉林四平 136000)摘 要:陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜,呈管状及多通道状。

陶瓷膜分离技术是近些年来国际上发展迅速的高科技之一,广泛应用在化工、食品、医药、环保等行业的液体中杂质的分离过程中,并显示出独特的优势和广阔的前景。

本文首先介绍了陶瓷膜的发展及几种主要制备技术,接着介绍了其应用情况,最后对其前景进行了展望。

关键词:陶瓷膜;制备;应用中图分类号:T Q174 文献标识码:A 文章编号:1008-7508(2009)05-0047-03陶瓷膜也称CT 膜,是固态膜的一种,主要是A12O3、ZrO2、T iO2和SiO2等无机材料经特殊工艺制备而成的非对称多孔膜。

陶瓷膜呈管状及多通道状,管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。

陶瓷膜具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂,机械强度大,可反向冲洗,抗微生物能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等优点,在化工、冶金、食品、医药、环保等领域得到广泛的应用。

一、陶瓷膜的开发陶瓷膜的研究始于20世纪40年代,其发展可分为三个阶段。

从用于铀的同位素分离的核工业时期进入到以无机微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期和以膜催化反应为核心的全面发展时期。

20世纪90年代,溶胶)))凝胶技术的出现标志着无机膜的研究与应用进入第三个阶段,即以气体分离应用为主和陶瓷膜分离器)反应器组合构件的研究阶段。

目前已商品化的多孔陶瓷膜的构形主要有平板、管式和多通道三种。

规模应用的陶瓷膜通常采用多通道构形,即在一个圆截面上分布着多个通道,一般通道数为7、19和37,[7]分别用来截留直径在30~50nm 、100~200nm 、800~1000nm范围的粒子。

1.纳滤粉体洗涤纯化对于超细粉体的制备，国内工业化的生产还是以化学法为主。

在粉体合成反应结束后，溶液中会残留多种离子，若不清洗干净，会对超细粉体的产品质量产生严重的影响。

目前，采用陶瓷膜“错流过滤技术”洗涤、回收和浓缩超细粉体成已成为一个新的应用方向，不仅有效避免了传统工艺的不足，提高了工作效率，而且可实现连续清洁生产，降低劳动强度、提高产品品质和收率。

无机膜用于纳米粉体洗涤浓缩工艺流程图：工艺特点：1.离精度高，对粉体的截留率高，可有效去除浆料中的杂质离子，处理效果稳定，长期运行膜截留性能无变化2.有效提高目的产品收率和纯度，超细粉体颗粒基本无损失3.透过液澄清透明，不含颗粒，无任何污染4.所需水洗量少，可节约清洗水30%以上5.可配套反渗透设备制备纯水，运行总成本低6.先进的制膜工艺使膜面不易形成污染，膜再生能力强，使用寿命长7.具有超强的耐硬质颗粒冲刷和耐酸碱、强氧化剂等优异性能8.全封闭管道运行，使用无污染材料，不会对体系产生任何二次污染9.PLC全自动化控制，劳动强度低2.催化剂回收在石化和化工生产中，催化剂的应用非常广泛，反应后一般需要对产物和催化剂进行分离。

由于无机陶瓷膜具有良好的耐热、耐化学溶剂和较好的机械强度，在石化和化工生产的催化剂回收方面显现了突出的优势，已经在多个厂家得到应用。

与传统的沉降、板框过滤、离心分离所不同的是，陶瓷膜在催化剂与反应产物的固液分离中主要采用错流过滤方式。

需分离料液在循环侧不断循环，膜表面能够截留住分子筛催化剂，同时让反应产物透过膜孔渗出。

由于流体流动平行于过滤介质表面，使过滤阻力大大降低，从而可在较低的压力下保持较高的渗透通量，使过滤操作可以在较长时间内连续进行，使浓缩液中催化剂固含量达到一个较高的水平。

传统催化剂分离方式的缺点：1.催化剂流失量大，利用率低；2.产品中催化剂含量易超标，影响品质；3.催化剂再生不易彻底，使用寿命短：4.自动化程度低、劳动强度大，多为间歇反应；无机陶瓷膜分离技术应用于催化剂回收和再生的优点：1.可回收超细粉体、纳米催化剂；2.陶瓷膜可耐高温、耐有机溶剂、耐强酸强碱，可在绝大多数反应中应用；3.产品中催化剂含量极少，提高产品品质；4.催化剂损失率低，降低生产成本；5.催化剂再生效果好，重复使用次数提高，延长催化剂寿命；6.可实现全密闭自动化连续生产。

陶瓷膜分离设备可应用的行业介绍
膜分离设备现在越来越多的被应用到各种领域中，其中陶瓷膜分离设备是近几年新兴的一种膜分离设备。

陶瓷膜分离设备的优势也非常明显，那么它可以应用在哪些行业呢?下面为大家介绍一下：
1、食品行业：
例如酒类、果汁、饮料的澄清、各种食品调味剂的澄清、浓缩和除菌。

2、制药生产：
制药及生物化工液体的过滤与澄清，活性炭脱色过滤，催化剂的过滤，蒸汽过滤等。

3、化工生产：
氨气、氨水过滤，二次盐水过滤，碱液脱盐过滤，双氰胺液体过滤，硝酸、硫酸过滤，化肥行业中碳酸丙烯酯、碳酸钾的过滤等。

4、精细化工生产：
各种液体活性炭过滤，终端溶液精滤、提纯，原料液精过滤。

5、水处理：
各种生活用水、工艺用水处理，工业废水净化，适用于生产及工业的含油废水处理，水处理行业中工业水处理、工业循环冷却水净化、
高纯工艺水净化，生产水处理、超滤、反渗透、电渗析、离子交换树脂前的预过滤，中水回用处理，工业废水过滤、净化等的精密过滤。

以上为大家介绍的就是陶瓷膜分离设备可应用的行业，希望能够帮助到大家。

陶瓷膜在生物发酵领域的应用目前，发酵工业中通常发酵产物分离、精制的方法主要有沉淀法、盐析法、溶媒抽提法、吸附法等。

除了这些主要的分离过程外，还必须辅之以菌体分离、浓缩、脱色、结晶等过程。

为了提高产品质量、降低成本、提高收率和缩短处理时间，对已有的后处理工艺过程和方法还需进一步研究和改进。

另外随着生物技术的迅速发展，新产品不断涌现，获得了过去无法得到的结构复杂的多种物质，新产品纯度要求相应提高，这些给后处理过程提出了新的要求。

膜技术作为一种新型的分离技术，由于其在分离过程中无相变，无二次污染，又由于分离中具有生物膜浓缩富集的功能，同时它操作方便，结构紧凑，维修费用低，易于自动化，因而已在多种发酵产品的后处理过程中得到应用。

用膜技术处理发酵液可根据物质分子量的大小去掉与目标产物分子量相差较大的各类杂质，提高发酵液质量，有利于后继工艺过程的进行，提高产品纯度和收率，减少溶剂消耗量，降低能耗。

其中用的最多的是微滤、超滤、纳滤和反渗透。

膜技术工业化应用主要集中在抗生素、维生素、氨基酸、酶制剂等方面。

在抗生素领域的应用抗生素的生产工艺大体分为发酵、过滤、浓缩和干燥四个过程。

目前膜技术主要用于抗生素发酵液的澄清、产品的浓缩和脱盐以及废液中抗生素的浓缩。

传统方法采用溶剂萃取从发酵液中加以分离，再对萃取液进行真空蒸发即得抗生素。

但此法纯化和浓缩抗生素存在有机溶剂用量大，蒸发浓缩能耗高，操作环境差等缺点。

采用微滤膜除去青霉素发酵液中的菌丝体，青霉素的回收率可达98%。

采用超滤和纳滤的组合分离技术，纯化浓缩林可霉素发酵液，大大节省了溶媒和能源，缩短并优化了传统工艺路线，提高产品收率及质量。

青霉素提炼过程中使用超滤膜分离技术可以去除蛋白质及其它大分子杂质，消除萃取时的乳化现象，提高萃取过程的收率。

硫酸卡那霉素和头孢菌素的发酵滤液使用合适的超滤膜进行处理，也取得了满意的结果。

在维生素C领域的应用维生素C（简称VC）是发酵法生产维生素的典型产品。

陶瓷膜反应器用于精细化工领域 2020.08.10陶瓷膜反应器用于精细化工领域自上个世纪六十年代，用于化学工程领域连续膜反应器的概念就已经提出，能够节省投资、降低能耗、提高收率。

膜反应器技术在相对成熟有机膜领域最先得到实施，但是由于有机膜自身性质，将这一应用局限于反应条件比较温和的体系当中。

而随着无机陶瓷膜的快速发展，在高温、酸碱性、溶剂腐蚀性等苛刻环境条件开辟出了膜分离应用新途径，进而也推动了连续膜反应器在精细化工行业的发展。

例如环己酮肟，一种重要的中间体，可生产己内酰胺。

现代生产是应用TS-1作为催化剂，用NH3 / H2O2催化环己酮直接氨氧化。

采用陶瓷膜分置式反应器能够解决TS-1这种超细分子筛催化剂的回收利用问题。

另一个例子是对氨基苯酚，这是一种用于橡胶、光敏材料等行业的重要中间体，采用陶瓷膜分置式反应器，同样可以解决该物质生产中催化加氢过程面临的类似问题。

目前，用于环己酮肟、对氨基苯酚等产品的陶瓷膜反应器已经相继成功开发，这种陶瓷膜反应器能实现产物、超细分子筛催化剂的原位分离，提高反应程度与效率。

Delemil陶瓷膜元件是采用国际新进技术生产的膜产品，所用材料为高纯度的进口无机金属氧化物，将Delemil陶瓷膜元件用于精细化工领域膜反应器的开发有如下优势：1、分离效果好，膜元件过滤精度高，完全截留分子筛催化剂，解决催化剂循环利用问题;2、抗吸附，膜元件采用国际先进工艺制成，膜分离层表面光滑，抑制超细颗粒附着;3、耐酸碱，膜元件化学稳定性好，适用于酸碱、氧化剂反应条件下连续使用;4、耐高温，膜元件热稳定性好，适用于高温反应条件下连续使用;5、工序短，构成反应釜与膜分离耦合系统，实现生产过程的连续化;6、耐磨损，膜元件机械强度高，使用寿命长。

陶瓷膜应用领域医药、生物发酵行业在以生物化学和生物发酵工艺的医药生产过程中，如抗生素、有机酸和动植物提取液等，膜过滤工艺已成功取代了传统的分离方法。

膜分离技术在高效提取有效物质的同时，滤除影响产品品质的可溶性蛋白等杂质，产品质量和收率提高，废水排放量减少，大大降低了操作成本·生物发酵液的提纯和净化以生物发酵工艺生产的发酵液中，如：抗生素（头孢类、硫酸粘杆菌素等）、有机酸（赖氨酸、柠檬酸、乳酸等）、动植物提取物（疫苗、多糖类）存在大量影响产品品质的菌体、蛋白等杂质，采用陶瓷膜过滤纯化技术可脱除大部分的杂质，具有收率高，产品品质高的特点。

·工艺技术优势分离精度高，过滤液澄清透明；连续透析顶水，产品收率高；无需助滤剂，滤渣可回收增值；膜材质为无机陶瓷，耐腐蚀，耐污染，使用寿命长；操作自动化，连续生产，劳动强度低，生产效率高；废水排放量及COD指标显著减低。

乳品加工、饮料加工行业乳制品、饮料等农产品深加工膜分离技术应用于乳品、饮料等食品的深加工，是农产品加工行业的创新技术，已成为提升产品品质的重要生产单元。

其常温条件下的分子级分离、纯化过程，非常适合生产、开发高技术含量和高品质的农产品（乳制品、大豆蛋白及果汁等）。

·乳制品加工牛初乳(或牛乳)的微滤除菌-冷杀菌技术无机陶瓷膜可截留脂肪、细菌、体细胞及大分子，而允许乳蛋白等小分子透过。

对于脱脂奶，膜过滤除菌后品质无明显变化，而细菌、芽孢则被拦截。

原料牛乳中主要成分及相对尺寸成分细菌脂肪粒酪蛋白乳清蛋白乳糖无机盐水尺寸/nm 大于200 100~2000 25~300 3~5 0.8 0.4 0.3我们知道，牛乳中的细菌体尺寸较大，一般大于200nm。

常温状态下，牛乳中的酪蛋白、乳糖和盐类均能透过陶瓷膜，而脂肪、细菌和杂质等却被截留，分离，真正的物理方式除菌。

陶普森公司引进法国原装ISOFLUX管式梯度陶瓷膜，特殊的制造技术和优化的工艺设计改善了牛乳除菌过滤过程中的因蛋白污染导致膜通量的急速下降和堵塞现象，我们提供的膜污染延缓控制技术——更长时间的稳定分离过程使工业化连续生产ESL高品质牛奶成为现实。

陶瓷膜技术在食品、环保、化工和生物工程等领域的应用进展路洪涛;段学华【摘要】介绍陶瓷膜技术的制备方法和过滤机理,重点介绍陶瓷膜技术在各方面的应用,如气固分离、绿茶生产、对氨基苯酚生产装置、生物工程材料、除尘器、水处理、乳品的浓缩和除菌、植物油废水处理等.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】3页(P24-25,31)【关键词】陶瓷膜;过滤;应用【作者】路洪涛;段学华【作者单位】德州市环境保护监测中心站山东德州 253034;德州市环境保护监测中心站山东德州 253034【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8所谓膜，是一种很薄的物质，它能将气体或液体的流体分隔成互不相同的2部分，同时能使这2部分流体之间产生传质作用。

国际上的膜技术产业已初具规模，在国外的分离膜销售市场中，仍以美国、日本、西欧为主,我国的膜技术产业也发展迅速。

其中，陶瓷膜分离技术是一种“错流过滤”形式的液体分离过程，原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜,含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的［1］。

“九五”期间，在国家重点科技攻关项目、国家“863”计划、国家自然科学基金等项目的大力支持下，创建了膜科学技术研究所，实现了多通道陶瓷微滤膜的工业化生产，并建成了生产基地，目前单台陶瓷膜设备的膜面积已达到220m2，继欧美等国之后，初步形成了陶瓷膜的新产业。

陶瓷膜具有众多的优良特性，使其在各行业得到了广泛应用。

作为一种新型的膜材料，陶瓷膜的制备方法有：溶胶/凝胶法（目前制备无机陶瓷膜的主要方法）、粒子烧结法、阳极氧化法。

此外,制备无机陶瓷膜的方法还很多,如原位合成法、化学气相沉淀法、动态膜法、溅射法、物理气相沉淀法、原位制粒法等[2]。

陶瓷膜的过滤机理有2种：静态过滤和动态过滤。

静态过滤或称“死端”过滤，是一种传统过滤方式。

陶瓷膜过滤器原理
陶瓷膜过滤器是一种新型的膜分离技术，它采用微孔陶瓷膜作
为过滤介质，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于水处理、污水处理、化工、食品等领域。

其原理主要基于膜分离技术和物理
过滤原理。

首先，陶瓷膜过滤器的工作原理是利用微孔陶瓷膜的特殊结构，通过其微孔大小和分布来实现对不同颗粒的截留和分离。

陶瓷膜的
微孔大小一般在0.1-0.5微米之间，可以有效地截留水中的微生物、胶体、颗粒物等，从而实现对水质的净化和过滤。

同时，陶瓷膜过
滤器还可以根据需要进行微孔大小的调整，以适应不同的过滤要求。

其次，陶瓷膜过滤器的原理还包括压力驱动和表面过滤两种方式。

在压力驱动方式下，通过外加压力，将水或其他液体通过陶瓷
膜的微孔，从而实现对水中杂质的截留和分离。

而在表面过滤方式下，水通过膜的表面，而截留物质则停留在膜表面，通过清洗和反
冲洗等方式进行膜的清洁和再生，从而实现对水质的净化和过滤。

此外，陶瓷膜过滤器还具有一定的自洁能力，由于其微孔的特
殊结构和材质的特性，可以有效地防止微孔堵塞和污染，延长了膜
的使用寿命，减少了维护和清洁成本。

同时，陶瓷膜过滤器还可以实现连续操作和在线清洗，提高了过滤效率和稳定性。

总的来说，陶瓷膜过滤器的原理是基于微孔陶瓷膜的特殊结构和工作方式，通过压力驱动或表面过滤等方式，实现对水质的净化和过滤。

其具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于水处理、污水处理、化工、食品等领域，为各行业提供了可靠的膜分离技术支持。

希望本文能够对陶瓷膜过滤器的原理有所了解，并为相关领域的工程技术人员和研究人员提供参考和借鉴。

注：以下资料由莱特莱德提供在以生物化学和生物发酵法生产氨基酸浓缩工艺的医药产品生产中，例如：苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸等，作为半成品的发酵液和成品的液体型产品中，可能存在众多可能影响生产控制和成品品质的菌体、蛋白、有机抗体和无机离子，这些物质的存在轻则影响产品的纯度，重则产生污染导致产品报废。

大多数发酵液的除菌过滤仍采用板框、真空转鼓、离心机、硅藻土机等传统固液分离设备，或采用絮凝沉降，加热及等电点沉淀等方法。

这些方法只能将发酵液中的菌丝体、固体杂质等固体物予以粗分离，同时又无法将发酵液中大量存在的可溶性蛋白、胶体、杂质多糖、亚微米微粒等等予以分离，滤过液透光率不高，这些残留的不溶性、可溶性杂质是对后序工艺提取难度和最终成品质量与收率影响最大的因素之一;同时这些传统工艺存在着提取步骤繁多、产品收率不高，后续操作水洗量较大，劳动强度大，废水排放量及浓度较高等缺点，以无机陶瓷膜元件及组件“错流过滤”技术为基础的新一代流体分离工艺以其独有的技术优势，逐渐成为解决这一难题的最佳途径之一。

氨基酸陶瓷膜过滤澄清技术特点1、分离精度高，滤液透光率高，减小了离子交换树脂及真空浓缩的污染，促进了结晶。

2、滤液中杂质蛋白和多糖胶体含量大大降低，从而使后续有机超滤纳滤膜过滤浓缩时的膜污染减小了，通量增加，清洗周期和使用寿命得到延长。

3、通过透析循环，可提高产品收率。

4、无需额外助剂，浓缩截留液(菌体蛋白等)可作饲料回收。

5、适用性广，可处理几乎任何强酸碱氧化性药液，耐强极性溶媒。

6、膜孔为刚性，膜材质为惰性，不易腐蚀和变形，且极易清洗和再生。

7、可在高温高压下长期运行和清洗，甚至可以回炉重烧再生。

8、耐磨性好，有多种尺寸和形状的膜通道供选择，可满足各种粘度和含固量药液的处理要求。

9、使用寿命长，辅助配套设备国产化，设备投资及运行成本较低。

10、膜元件外形尺寸与国外同类产品类似，可相互匹配更换。

11、废水排放量及COD显著降低，促进实现清洁生产。

陶瓷膜应用领域医药、生物发酵行业在以生物化学和生物发酵工艺的医药生产过程中，如抗生素、有机酸和动植物提取液等，膜过滤工艺已成功取代了传统的分离方法。

膜分离技术在高效提取有效物质的同时，滤除影响产品品质的可溶性蛋白等杂质，产品质量和收率提高，废水排放量减少，大大降低了操作成本·生物发酵液的提纯和净化以生物发酵工艺生产的发酵液中，如：抗生素（头孢类、硫酸粘杆菌素等）、有机酸（赖氨酸、柠檬酸、乳酸等）、动植物提取物（疫苗、多糖类）存在大量影响产品品质的菌体、蛋白等杂质，采用陶瓷膜过滤纯化技术可脱除大部分的杂质，具有收率高，产品品质高的特点。

·工艺技术优势分离精度高，过滤液澄清透明；连续透析顶水，产品收率高；无需助滤剂，滤渣可回收增值；膜材质为无机陶瓷，耐腐蚀，耐污染，使用寿命长；操作自动化，连续生产，劳动强度低，生产效率高；废水排放量及COD指标显著减低。

乳品加工、饮料加工行业乳制品、饮料等农产品深加工膜分离技术应用于乳品、饮料等食品的深加工，是农产品加工行业的创新技术，已成为提升产品品质的重要生产单元。

其常温条件下的分子级分离、纯化过程，非常适合生产、开发高技术含量和高品质的农产品（乳制品、大豆蛋白及果汁等）。

·乳制品加工牛初乳(或牛乳)的微滤除菌-冷杀菌技术无机陶瓷膜可截留脂肪、细菌、体细胞及大分子，而允许乳蛋白等小分子透过。

对于脱脂奶，膜过滤除菌后品质无明显变化，而细菌、芽孢则被拦截。

原料牛乳中主要成分及相对尺寸成分细菌脂肪粒酪蛋白乳清蛋白乳糖无机盐水尺寸/nm 大于200 100~2000 25~300 3~5 0.8 0.4 0.3我们知道，牛乳中的细菌体尺寸较大，一般大于200nm。

常温状态下，牛乳中的酪蛋白、乳糖和盐类均能透过陶瓷膜，而脂肪、细菌和杂质等却被截留，分离，真正的物理方式除菌。

陶普森公司引进法国原装ISOFLUX管式梯度陶瓷膜，特殊的制造技术和优化的工艺设计改善了牛乳除菌过滤过程中的因蛋白污染导致膜通量的急速下降和堵塞现象，我们提供的膜污染延缓控制技术——更长时间的稳定分离过程使工业化连续生产ESL高品质牛奶成为现实。

陶瓷膜过滤器原理陶瓷膜过滤器是一种常见的固液分离设备，其原理基于膜分离技术，通过微孔陶瓷膜的作用，将固体颗粒和大分子物质截留在膜表面，使洁净的液体通过膜孔，从而实现固液分离的目的。

陶瓷膜过滤器在化工、生物工程、食品饮料等领域得到了广泛应用，其原理和工作过程对于了解和掌握该设备的运行机理至关重要。

陶瓷膜过滤器的工作原理可以简单概括为压力驱动下的分离过程。

在过滤器中，液体混合物被施加一定压力，使其通过陶瓷膜，而固体颗粒和大分子物质则被截留在膜表面形成滤饼。

这一过程主要依赖于膜孔的尺寸和形状，通常情况下，陶瓷膜的孔径在纳米级别，能够有效地截留微小颗粒和大分子物质，从而实现高效的固液分离。

陶瓷膜过滤器的原理在于其微孔结构，这种微孔结构可以分为纳米孔和超滤孔两种。

纳米孔是指孔径在纳米级别的微孔，主要用于截留微小颗粒和胶体物质；超滤孔则是指孔径在几十到几百纳米的微孔，用于截留大分子物质。

通过这种微孔结构，陶瓷膜可以实现对不同颗粒和分子的选择性截留，从而实现高效的分离和过滤。

除了微孔结构，陶瓷膜过滤器的原理还涉及膜的表面特性和孔隙结构。

陶瓷膜的表面通常经过特殊处理，使其具有一定的亲水性或疏水性，从而可以更好地控制液体在膜表面的传输和截留。

同时，膜的孔隙结构也对过滤效果起着重要作用，合理的孔隙结构可以提高过滤通量和降低阻力，从而提高设备的工作效率。

总的来说，陶瓷膜过滤器的原理是基于微孔膜的分离技术，通过微孔结构、表面特性和孔隙结构的设计，实现对液体混合物中固体颗粒和大分子物质的截留和分离。

这种原理使得陶瓷膜过滤器成为一种高效、可靠的固液分离设备，在化工和生物工程领域有着广泛的应用前景。

对于了解和掌握陶瓷膜过滤器的原理，有助于更好地运用和维护该设备，提高其工作效率和使用寿命。

陶瓷膜系统在生物制药中的应用
陶瓷膜系统在生物制药中具有广泛的应用。

以下是其具体应用的一些方面：
1. 过滤生物发酵液：陶瓷膜作为一种新型分离技术，具有独特的分离优势，常应用于生物发酵液的过滤处理。

它能够有效去除发酵液中的菌丝体、代谢产物、细菌碎片等大分子颗粒，实现更纯净的过滤效果。

2. 工艺集成化系统：无机陶瓷膜可以用于发酵液澄清后的配套离子交换、有机纳滤膜浓缩等工艺，形成工艺集成化系统。

这种集成化系统有助于提高生产效率，降低生产成本。

3. 生物发酵行业优先选择的分离技术：无机陶瓷膜因其独特的耐化学腐蚀性、耐高温、分离精度等高性能，已成为生物发酵行业优先选择的分离技术。

4. 应用于有机酸、抗生素、维生素、氨基酸等发酵液：陶瓷膜分离技术可以广泛应用于有机酸（如柠檬酸、乳酸、衣康酸等）、抗生素（如红霉素、青霉素等）、维生素（如维生素B2、维生素B12等）、氨基酸等发酵液中菌丝体、大分子蛋白、酵母细菌壁碎片、细胞纤维等的分离和提取。

总的来说，陶瓷膜系统在生物制药中具有重要的作用，能够提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。

“膜法”工艺助力提升氨基酸分离提取良品率
氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，在植物组织中合成，也可由蛋白质水解得到，在组织的代谢、生长、维护和修复过程中起重要作用。

但现有的氨基酸提取设备设计的不够合理，氨基酸在常压下加热浓缩，若长时间在高温下容易破坏氨基酸的结构和成份，导致氨基酸变性，由于多数氨基酸溶解是需要加盐酸的，所以在加热浓缩过程中会有大量的盐酸挥发，挥发的盐酸是直接排放到大气中的，不仅浪费了资源，更会对环境造成严重的污染。

针对目前氨基酸生产工艺繁琐、产品收率低及能耗高的状况，德兰梅勒采用膜分离技术提供一种更为经济、有效的氨基酸分离提取的方法。

经陶瓷膜处理滤液悬浮物小于0.5%，浊度在10NTU以内，处理效果非常稳定，长期运行截留性能无变化。

另外，陶瓷膜再生性能强，且清洗成本低，陶瓷膜使用寿命较长。

陶瓷膜应用于赖氨酸分离提取工艺具备诸多优势，系统稳定、操作简单，提高了氨酸的提取精度和效率。

陶瓷膜过滤技术是氨基酸分离提取比较理想的一种技术，具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂;机械强度大，耐磨损，可反向冲洗;抗污染、抗微生物能力强;耐高温;孔径分布窄、分离精度高效率高等特点。

德兰梅勒膜分离设备可维持高通量下的长期稳定运行，所得产品品质优良。

一改如板式压滤机、带式过滤机等传统过滤方式，澄明度低、除菌不彻底、无法连续生产、劳动强度大、产品品质低等缺点。

陶瓷膜孔径过滤发酵液
【原创实用版】
目录
1.陶瓷膜的概述
2.陶瓷膜的孔径对过滤发酵液的影响
3.陶瓷膜过滤发酵液的方法
4.陶瓷膜在过滤发酵液中的应用案例
5.陶瓷膜过滤发酵液的优势及前景
正文
一、陶瓷膜的概述
陶瓷膜是一种具有微孔结构的陶瓷材料，其微孔尺寸均匀，孔隙率高，表面光滑，耐酸碱腐蚀，具有良好的过滤性能。

陶瓷膜根据孔径大小可分为微滤膜、超滤膜和纳滤膜等，广泛应用于物质分离、浓缩、提纯等领域。

二、陶瓷膜的孔径对过滤发酵液的影响
陶瓷膜的孔径大小对过滤发酵液有着重要的影响。

孔径过大，容易导致发酵液中的菌体、菌丝等大颗粒物质通过，从而影响过滤效果；孔径过小，陶瓷膜的过滤阻力增大，影响过滤速度。

因此，选择合适的陶瓷膜孔径对于提高过滤效率至关重要。

三、陶瓷膜过滤发酵液的方法
陶瓷膜过滤发酵液的方法主要有两种：一种是采用平板陶瓷膜进行过滤，即将发酵液均匀地涂布在陶瓷膜表面，在膜的两侧施加压力差，使发酵液中的悬浮物被膜拦截，从而实现过滤；另一种是采用管式陶瓷膜进行过滤，将发酵液流经陶瓷膜管，在管内形成压力差，实现发酵液的快速过滤。

四、陶瓷膜在过滤发酵液中的应用案例
陶瓷膜在过滤发酵液方面有着广泛的应用。

例如，在新霉素、环丝氨酸、万古霉素等抗生素的发酵过程中，采用陶瓷膜进行过滤，可显著提高过滤速度，缩短生产周期，提高产品质量。

五、陶瓷膜过滤发酵液的优势及前景
陶瓷膜过滤发酵液具有以下优势：1.过滤速度快，提高生产效率；2.过滤效果好，能有效去除发酵液中的悬浮物和微生物；3.耐酸碱腐蚀，使用寿命长；4.操作简便，易于实现自动化控制。

摘要：发酵类制药在制药工业中有着非常重要的地位，其原料预处理、代谢产物分离，产品的分离纯化及废水处理等环节都涉及分离过程，陶瓷膜及其集成技术用于其工艺过程分离、溶媒回收、废水处理有着非常大的社会及经济效益。

关键词：陶瓷膜，分离，溶媒，废水一、引言根据相关分类标准，制药工业可分为：发酵类制药工业、化学合成类制药工业、中药类制药工业、提取类制药工业、生物工程类制药工业和混装制剂类制药工业。

发酵类制药在制药工业中具有非常重要的地位，诸如抗生素、氨基酸等原料药一般都是采用发酵法生产。

发酵法制药涉及原料的预处理、微生物代谢产物的分离、有效成分的分离纯化、精制溶媒的回收、制药废水的处理等多个分离纯化的过程。

陶瓷膜分离技术因其高效、节能、安全等因素，受到越来越广泛的关注。

二、陶瓷膜技术在发酵类制药工艺过程的应用传统的发酵液处理采用絮凝沉淀、等电点沉淀、助滤剂、加热等预处理工艺，用板框、离心机等设备进行澄清过滤。

这些设备方法仅能实现简单过滤，存在滤液品质不高、需要添加化学助滤剂、产品收率低等问题，而采用陶瓷膜对发酵液进行澄清过滤，可有效去除菌丝体、中间代谢产物等大分子杂质，同时提高收率。

以抗生素为例，抗生素原料在原料液中浓度较低，通过纳滤进行分离纯化，相较于传统的结晶方法能大幅提高回收率，降低成本。

目前，国内很多药企已将陶瓷膜分离技术用于其生产过程，例如某企业中其陶瓷膜分离技术已广泛应用于头孢菌素、红霉素、万古霉素等抗生素生产企业。

图1为典型的陶瓷膜技术在抗生素生产过程中的应用。

发酵液→陶瓷超滤→陶瓷纳滤→脱色→干燥→产品图1: 抗生素陶瓷膜过滤浓缩工艺流程：三、陶瓷膜技术在发酵类制药工业中溶媒回收的应用以抗生素为例，在其分离纯化过程中，需大量使用有机溶媒，溶媒使用过程中会夹带大量水分，必须经过脱水才能回收套用。

传统的脱水工艺如片碱脱水、共沸精馏等存在能耗高、回收率低、环境不友好、运行成本高等问题。

渗透汽化膜分离技术恰恰具有上述优势，将其用于制药工业的溶媒回收具有明显的技术和经济优势。

陶瓷膜材料的发展及应用浅析摘要：陶瓷膜主要是Al2O3、Zr02、Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2-50mm。

具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂：机械强度大，可反向冲洗：抗微生物能力强：耐高温：孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以35%的年增长率发展着。

陶瓷膜与同类的塑料制品相比，造价昂贵，但又具有许多优点，它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵且制造过程复杂。

关键词：陶瓷膜新材料1陶瓷膜技术发展概况陶瓷膜也称CT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。

2004年7月，北美陶瓷技术公司顺利完成了其价值超过500万美元的新型双磨盘研磨机的组装，该设备在制备超薄陶瓷膜的生产技术上首屈一指，这同时也使得公司在制备超平、超完整陶瓷膜上的技术大大提升。

2陶瓷膜的广泛应用2.1提纯用陶瓷过滤膜2004年8月，由北京迈胜普技术有限公司与山东鲁抗医药有限公司研制的陶瓷膜过滤系统用于某种抗生素的分离提纯获得成功，这不仅优化了此种抗生素的生产工艺，而目使抗生素收率提高15%，这是我国首次将陶瓷膜技术运用于抗生素生产。

抗生素的分离提纯，必须经过对发酵液的过滤和对滤出的药液进行树脂交换。

目前，许多抗生素生产企业对氨基糖苷类抗生素发酵液的分离提纯均采用真空转鼓过滤器，这种工艺需先将发酵液酸化调至一定的pH值，然后用敷设助滤剂层的真空转鼓过滤器进行预过滤，再用板框进行复滤及树脂交换。

采用这种工艺不仅过程繁琐，而目有效成分收率低，仅过滤和树脂交换过程的收率损失达30%。

2.2镀陶瓷包装膜在食品包装领域，近年越来越引人注目的是具有高功能性和良好环保适应性的透明镀陶瓷膜。

这种膜尽管目前价格较高，物理性能还有待进一步改进，但可预期在不远的将来它将在食品包装材料中占据重要的地位。