天然色素膜分离浓缩设备
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膜分离技术在食品工业上的应用一、本文概述随着科技的不断发展,膜分离技术作为一种新兴的分离和纯化技术,其在食品工业中的应用日益广泛。
本文旨在探讨膜分离技术在食品工业中的应用及其影响。
我们将首先概述膜分离技术的基本原理和类型,然后深入讨论其在食品工业中的多个应用领域,包括果汁澄清、乳制品生产、蛋白质分离、酒类精制以及食品添加剂的提取等。
我们还将讨论膜分离技术的优势,如高效、节能、环保等,以及面临的挑战和未来的发展趋势。
通过本文的阐述,我们希望能够为读者提供一个关于膜分离技术在食品工业中应用的全面视角,同时为其在食品工业中的进一步应用提供理论支持和指导。
二、膜分离技术的主要类型与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性透过原理,利用不同物质在膜两侧的化学位差、电位差或浓度差,实现对混合物中各组分的分离、提纯和富集的技术。
在食品工业中,膜分离技术以其独特的优势,如操作简便、能耗低、分离效果好等,得到了广泛的应用。
膜分离技术的主要类型包括微滤、超滤、纳滤、反渗透和电渗析等。
微滤主要用于分离大颗粒物质,如悬浮物、细菌等;超滤则能截留分子量大于某一特定值的溶质,适用于分离蛋白质、胶体等;纳滤能够选择性地截留分子量介于超滤和反渗透之间的溶质,常用于去除有机物、色素等;反渗透则能够去除溶解性的无机盐、有机物等,是制备纯净水的主要手段;电渗析则利用电场作用下离子交换膜的选择透过性,实现对溶液中离子的分离。
这些膜分离技术各有特点,但共同的优势在于操作条件温和,不破坏物料的原有性质,且易于实现自动化和连续化生产。
膜分离技术在节能减排、提高产品质量和附加值等方面也具有显著优势。
因此,在食品工业中,膜分离技术被广泛应用于果汁澄清、乳制品加工、蛋白质提取、酒类精制等多个领域,为食品工业的发展提供了强有力的技术支持。
三、膜分离技术在食品工业中的应用膜分离技术以其独特的优势在食品工业中得到了广泛的应用。
其能够有效地分离、提纯、浓缩和精制食品原料,提高产品质量,同时也有助于节能减排,降低生产成本。
多肽分离纯化设备详情介绍
多肽分离纯化设备
膜分离设备的核心技术就是膜分离技术,分离膜是具有选择性分离功能的材料,工作原理是物理机械筛分原理,分离过程是利用膜的选择性分离机理实现料液的不同组分间的分离或有效成分浓缩的过程。
多肽分离纯化设备优点
1、能耗低,节省浓缩过程成本。
2、过程无化学反应、无相变化,不带入其他杂质及造成产品的分解变性。
3、在常温下达到浓缩提纯目的,不造成有效成分的破坏,工艺过程回收率高。
4、可脱除产品中的盐分,减少产品灰分,提高产品纯度。
多肽分离纯化设备应用领域
1、天然植物色素(紫甘薯色素、苋菜红色素等)的浓缩。
2、抗生素药物低温浓缩、脱除灰粉。
3、稀糖液的浓缩、低聚糖的提纯。
4、染料的脱盐、浓缩,取代盐析、酸析。
植物提取液常温膜法除杂浓缩系统在植物(中草药)提取过程中,我们大多采用水、乙醇、甲醇为溶剂,将我们需要的组分从植物或中药材原料中提取出来。
由于提取液体积大,同时,里面含有大量的色素、胶体、蛋白、鞣质、植物纤维等杂质,需要在工艺后期通过大孔树脂、立交树脂或萃取工序将杂质去除,通过蒸发浓缩将提取液中的溶剂脱出,得到我们需要组分成品。
以上传统的生产工艺,有着如下的工艺劣势:(1)提取液体积量较大,进行热浓缩工艺过程的时间较长,生产效率低;(2)热浓缩体积较大,蒸汽等消耗量大,能耗高;(3)乙醇提取液热浓缩过程中,对乙醇的损失较大,增加了生产成本;(4)热浓缩过程没有除杂、难以提高产品品质;(5)传统工艺,人工劳动强大,增加了大量的人工成本;膜分离工艺膜分离技术是一种分子级别的过滤,能根据具体要求选择合适的分离孔径级别,达到分离除杂或浓缩脱盐的目的。
其独特的错流过滤方式能有效的防止膜堵塞污染,延长使用寿命,降低运行成本。
植物(中草药)提取液通过预处理去除部分固性杂质,经预处理之后的料液经过超滤膜澄清系统澄清除杂处理,超滤澄清液进入浓缩膜系统,浓缩脱溶剂的过程中,脱掉部分小分子杂质,浓缩液继续后续工艺处理。
如需要提高产品纯度和质量,在膜预处理之后,我们可以通过小分子超滤精确除杂处理,超滤液再进入浓缩系统,进行浓缩处理。
膜工艺流程:提取液→预处理→超滤→小分子超滤→膜浓缩→单效/多效→后续工艺膜工艺优势:(1)提取液经过预处理之后进行超滤,去除溶液中的大分子蛋白、鞣质、淀粉、植物纤维、多糖等,提高提取液的澄清度,有利于保护后续浓缩膜,保证浓缩效果,延长浓缩膜的使用寿命。
(2)小分子超滤能有效除去溶解性的大分子蛋白、多糖、胶质等杂质,提高产品纯度和质量。
超滤膜孔径、材质可选择性范围广,可根据具体产品进行分析和选择。
(3)浓缩膜可以有效的截留指标成分,脱出溶剂,达到浓缩的目的;浓缩出水无色澄清透亮,可以直接提取回用或排放,节约水资源,减轻环保压力。
膜浓缩设备基本原理和优缺点分析
膜浓缩设备基本原理是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在压力差、浓度差、电位差、温度差等时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。
膜浓缩设备优点如下:
1、膜浓缩设备过滤效果好,收率高,产品稳定性好。
2、可以缩短生产周期,降低生产成本。
3、浓缩过程无需添加化学药品,溶媒溶剂,不带入二次污染物质。
4、膜浓缩设备操作简单,占地面积小。
5、膜浓缩设备可拓展性好,容易实现工业化扩充需求。
6、膜浓缩设备可自动运行,稳定性好,维护方便。
7、降低能耗,仅为热浓缩的30%。
8、脱出酶解液中的无机盐,降低苦腥味和农残。
9、可以在常温下进行浓缩,确保生物活性不受影响。
膜浓缩设备缺点如下:
1、膜面易发生污染,致使膜分离性能降低,故需采用与工艺相适应的膜面清洗方法。
2、稳定性、耐药性、耐热性、耐溶剂能力有限,故使用范围有限。
3、单独的膜分离技术功能有限,需与其他分离技术连用。
以上就是膜浓缩设备的基本原理和优缺点分析,希望对大家有帮助。
膜分离技术概述天然色素应用技术推广实验室膜分离(Membrane Separating)是利用天然或人工制备的具有选择透过性膜,以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。
膜分离法可以用于液相和气相,对液相分离,可以用于水溶液体系、非水溶液体系以及水溶胶体系。
膜分离技术由于省能、高效、简单、造价低、易于操作,可代替传统的分离技术(如精馏、蒸发、萃取、结晶等过程),所以是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高技术之一。
膜分离过程的发展概况膜分离技术研究应用虽有上百年时间,但是由于制膜的技术所限,在工业中应用还仅一、二十年的时间。
目前膜法除大规模用于各种水处理外,还在食品工业、医药工业、生物工程、石油、化学工业、核工业等领域得到应用。
全球已有30多个国家和地区的2000多个科研机构从事膜技术研究和应用开发,已形成了一个较为完整的边缘学科和新兴产业,并正逐步地有针对地代替目前的一些传统分离净化工艺,而且朝反应-分离耦合、集成分离技术等方面发展。
据报道,1998世界膜产品市场销售额已超过440亿美元,且以14%~30%的年增长速度在发展。
膜产业将是21世纪新型十大高科技产业之一。
在膜分离技术中,微滤、超滤、反渗透和电渗析分离过程已较为成熟。
这些膜过程的应用比大概为:微滤35.71%;反渗透13.04%;超滤19.10%;电渗析3.42%;气体分离9.32%;血液透析17.70%;其他1.71%。
膜分离技术特点膜分离与传统的分离技术(蒸馏、吸收、吸附、萃取、深冷分离等)相比,具有以下特点:<1>膜分离过程不发生相变化,耗能少,可以保持物质的原态、特别适合热敏性物质,如酶、果汁、某些药品的分离浓缩、精制等。
<2>膜分离技术不耗化学试剂和添加剂,不会因此而污染产品;<3>膜分离通常是一个高效的分离过程,目前已广泛的应用与盐水与海水淡化、工业用水和生活用水的净化、溶质的浓缩与分离过程。
膜分离技术及其应用简介郭瑞丽,李 玲(新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046)摘 要:阐述了膜分离过程的特点及分离原理.介绍了膜分离技术在食品业、生物工程、环保、医疗卫生等领域的应用状况和前景.关键词:膜;膜分离技术;应用中图分类号:T Q 028.8 文献标识码:A 文章编号:1000-2839(2003)04-0410-04Membrane Separation Technology and Its ApplicationGU O Rui-li,LI-Lin(De p ar tment of Che mistry and Chemical Eng ineer ing ,X inj iang Univ er sity ,Urumuqi ,X inj iang 830046,China )Abstract :T his paper briefly intr oduced the char acter and pr inciple of membr ane technolog y .Reviewed its appli-ca tio ns in foo d industr y,biolo gical eng ineering ,env ir onment pr otection,medical t reat ment 、sanita tio n,andpointed out the pr ospect o f moder n membr ane techno lo gy.Key words :M embrane ,M embrane separation technolog y ,Applica tio n 膜分离(Membrane Separating )是利用天然或人工制备的具有选择透过性膜,以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法.由于其省能、高效、简单、造价低、易于操作,可代替传统的分离技术(如精馏、蒸发、萃取、结晶等过程),所以是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高技术之一[1].1 膜分离过程的发展概况[2] 膜分离现象在大自然中,特别是在生物体内是广泛存在的.早在1748年法国学者Abble Nollet 就发现了膜分离现象.但膜分离技术的大发展和工业应用在19世纪60年代以后.1960年洛布(Loeb)和索里拉金(So urirajan)教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤维素膜,这种膜具有非对称结构,从此使反渗透从实验室走向工业应用,其后各种新型膜陆续问世.1967年美国杜邦公司首先研制出以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜组件;1970年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的“Permasep -9”中空纤维膜组件,并获得1971年美国柯克帕特里克化学工程最高奖.从此反渗透技术在美国得到速猛的发展,随后在世界各地相继应用.其间微滤和超滤技术也得到相应得发展.20世纪80年代后,膜分离技术和传统分离技术的结合,发展出一些新的杂化膜过程,如膜蒸馏、膜萃取及膜吸收等.据报道,世界膜产品市场销售额已超过100亿美元,且以14%~30%的年增长速度在发展,膜产业将成为21世纪新型十大高科技产业之一.2 膜分离技术特点[3] 膜分离与传统的分离技术(蒸馏、吸收、萃取、深冷分离等)相比,具有以下特点:(1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离是一种节能技术,.第20卷第4期新疆大学学报(自然科学版)Vol.20,No.42003年11月J ournal of Xin jian g U nivers ity (Natural Science Edition)Nov.,2003 收稿日期:2002-12-06作者简介:郭瑞丽(1978-),女,硕士研究生.(2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行的分离过程,特别适合对热敏性物质,如酶、果汁、某些药品的分离浓缩、精制等.(3)膜分离通常是一个高效的分离过程,其适用范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级等都有它的用武之地,其关键在于选择不同的膜类型.(4)膜分离设备本身没有运动部件,很少需要维护,可靠度很高,操作十分简单.(5)膜分离装置简单、分离效率高,而且可以直接插入已有的生产工艺流程,不需要对生产线进行大的改变.3 膜分离过程的原理及分类[4-5]3.1 膜分离原理在膜分离过程中,由于膜具有选择透过性,当膜两侧存在某中推动力(如压力差,浓度差,电位差等),原料侧组分选择性地透过膜以达到分离提纯的目的.其传递过程极为复杂,通过多孔型的膜有孔模型、微孔扩散模型、优先吸附—毛细管流动模型;通过非多孔膜的主要是溶解—扩散模型等.因而不同的膜过程使用的膜不同,推动力不同,其传递机理也不同.3.2 根据分离物质的不同,膜分离过程可分为以下几种:(1)微滤:其膜孔径在0.05~2.0 m 之间,所需压力为100kPa 左右,适用于细菌、微粒等的分离.(2)超滤:以压力差为推动力,膜孔径在0.0015~0.02 m 之间,所需压力为100~1000kPa 左右,溶液脱大分子及大分子分级.(3)纳滤:以压力差为推动力,膜孔径平均为2nm ,适用于从水溶液中分离除去小分子物质.(4)反渗透:以压力差为推动力,膜孔径小于0.002 m ,所需压力为0.1~10M Pa 左右,适用于低分子无机物和水溶液的分离.(5)渗析:以浓度差为推动力,适用于水溶液中无机盐和酸的脱出.(6)电渗析:以电位差为推动力,适用于从溶液中脱出或富集电解质的过程.4 膜材料和膜组件[2,6-8] 要将膜用于分离过程必须进行两方面的开发工作,首先是选用合适的膜材料研制出具有高选择性、高通量、能大规模生产的膜,其次是研制出性能良好的膜组件.其中膜是膜分离技术的核心,而膜的透过性能主要取决于膜材料的化学特性和分离膜的形态结构.4.1 膜材料膜材料一般要求有良好的成膜性,热稳定性,化学稳定性,耐酸、碱以及微生物侵蚀和耐氧化性能.如:反渗透、超滤、微滤膜材料最好是亲水性的(hydro philic );电渗析膜则必须耐酸、碱性和热稳定性能的离子型膜材料;气体分离特别是渗透汽化,要求膜材料对透过组分有优先溶解、扩散能力,若用于有机溶剂分离,还要求膜材料耐溶剂;膜蒸馏和膜吸收要求要疏水性(hy drophobic)膜材料.因此不同的膜分离过程对分离膜的要求不同,选择合适的膜材料是膜分离技术首要解决的.目前研究和应用的膜材料主要是高聚物材料和无机材料,其中以高聚物膜应用的最多.4.1.1 高聚物膜材料目前研究和应用的高聚物分离膜材料有:(1)天然物质的衍生物 如醋酸纤维,乙酸丁酸纤维,再生纤维素,硝酸纤维素等.(2)人造物质 如聚酰胺,聚砜,聚碳酸脂,聚乙烯,聚丙烯,聚呋喃,聚四氟乙烯,聚酰亚胺等.(3)特殊材料 如电解质复合膜,多孔玻璃,ZrO 2/聚丙烯醇,ZrO 2/碳等.在这些材料中,以醋酸纤维素和聚砜类应用最广.4.1.2 无机膜无机膜是指用无机材料如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃和沸石等制成的膜.无机膜耐高温,耐生411第4期郭瑞丽等:膜分离技术及其应用简介物降解,有较宽的pH值范围,机械强度大等优点.但由于无机膜不易成型,制膜的材料较少且成本贵,实际应用的无机膜不多,销售量占整个膜市场的20%左右,目前主要有陶瓷膜、玻璃膜、金属膜和分子筛碳膜等.4.2 膜组件及其特点工业上常用的膜组件有以下几种型式:管式膜组件,中空纤维式膜组件,板框式膜组件和螺旋卷式膜组件,其优缺点见表1:表1 膜组件形式与比较型式优点缺点使用状况板式膜组件构造简单,可单独更换膜片,不易被纤维屑等异物堵塞装置成本高,流动状态不良,浓差极化严重,易堵塞,不易清洗,膜的堆积密度小适用于小容量规模,已商业化管式膜组件流动状态好,流速易控制,安装拆卸、换膜和维修方便,能够处理含有悬浮固体的溶液,机械清除杂质比较容易与平板膜组件相比,管式膜组件制备条件较难控制,单位体积内有效膜面积小,压力降大,管口密封也比较困难适用于中小规模,已商业化螺旋卷式膜组件结构紧凑,单位体积内的有效膜面积大料液需要预处理,膜组件的制作工艺复杂,要求高,尤其用于高压操作时难度大,易污染,清洗难度大适用于大规模,已商业化中空纤维式膜组件膜的堆积密度小;不需外加支撑材料;浓差极化可忽略,价格低廉制作工艺和技术复杂,易堵塞,不易清洗适用大规模,已商业化5 膜分离技术在各工业领域的应用5.1 水处理工业应用[9-12]膜分离技术应用范围是广泛的,其首先开发研究和应用的都是在水处理领域.在国外,工业废水处理和日用中的废水处理膜技术应用已广为普及,有些过程已成为标准的单元操作.反渗透海水淡化过程也已成熟,特别是1990年后,随着膜技术的不断进步,它在扩大和保护水资源方面的贡献越来越突出.5.2 在食品工业中的应用[13-15]大多数膜分离过程中,物质不发生相变,分离系数较大,操作温度在室温左右,因而膜分离技术在食品加工领域有其独特的实用性.整个分离过程在密闭系统中进行,避免和减轻了热和氧对食品风味和营养成分的影响,只需加压、输送和反复循环,费用约为蒸发浓缩的1/2~1/5,还有冷杀菌潜势.目前膜分离技术已应用于乳制品、豆制品的加工、酶剂的提纯浓缩、果蔬汁的澄清及浓缩、天然色素等食品添加剂的分离浓缩及卵蛋白的浓缩等;5.3 在生物工程、医疗、卫生方面的应用[5.7.16-18]近年来,膜技术在生物制品工业中的应用开发方兴未艾,许多国家的政府不断强化支持力度,吸引了一大批膜科技专家致力于生物制品工业中的应用研究.其研究内容已涉及药厂微生物发酵液脱酸或浓缩利用;发酵液在有机溶剂萃取之前的浓缩纯化;有机物水溶剂和水分离及其循环利用;有机溶剂抽取后物质的浓缩和水溶液中活性物质的浓缩;医用纯水及注射用水制备;中药注射剂及口服液的制备等.在制药工业的生产线装备新型的膜分离装置,开发制药新工艺,是当今制药工业技术创新的一大潮流.5.4 在环境工程中的应用[19]随着人们保护环境意识的提高,水资源的匮乏,污水净化和回用越来越重要.膜分离技术既能对废水进行有效地净化,又能回收有用物质,同时还可节约能源.例亚硫酸纸浆废液中含有许多有价值的成分,其量约为原料木材中所含量的一半.固体成分的60%是高分子量的木质素磺酸盐,30%是还原糖如甘露醇、半乳糖和木糖.我国吉林亚松实业股份有限公司引进丹麦DDS公司成套超滤设备用于处理亚硫酸钙纸浆的二次废液,使木质素磺酸盐的产量从年产3000t提高到5000t,纯度提高到94%,得率85%以上.经超412新疆大学学报(自然科学版)2003年滤膜浓缩后其透过液中低分子量木质素磺酸盐、糖和无机盐可将其氧化发酵生产饲料蛋白或厌氧发酵生产醇.5.5 在石油化工中的应用[20-21]作为高新技术的膜分离技术,使得石油化工中的污染,资源利用及产品质量和能耗等各方面都有了较大的改进.例在合成氨的生产中,每天将有大量氢气被混在施放气中白白地烧掉.20年前国外开发的一种叫(Prism )的氢反应器解决了这个问题.它进料气的氢浓度大约是60%,经聚砜型中空纤维复合膜的分离,回收氢的平均浓度接近90%,氢的回收率通常都在95%以上,有的已达98.5%.据报道,日产1000t 的合成氨厂由于采用了这种膜分离装置,每天将可增产50t 氨.6 膜技术在我国的应用前景 膜技术是一门新兴的多学科交叉的高技术.我国膜分离技术从开始建立已有40年的历史,目前全国已建立了一只具有相当水平的科研队伍也形成了相当规模的生产能力,相信随着膜科技工作者的共同努力,膜技术的应用将从深度和广度两方面不断扩展,并在各行业的发展中起巨大的作用,甚至是突破性的作用.新疆是一个自然资源十分丰富、石油化工工业相对集中的地方,膜技术的应用将在开发利用资源、发展地方经济、技术创新等方面发挥作用,为新疆的建设作贡献.参考文献:[1]Co t L ,P ro ceeding of the thir d international conference on ino rg anic membrane[M ],Wo rcester ,U SA ,1994.157.[2]王学松.膜分离技术及其应用[M ].北京:科学出版社,1994.[3]郑领英,王学松.膜技术[M ].北京:化学工业出版社,2001.[4]程淑英,龚莉莉.膜分离技术应用现状与展望[J].化工技术经济,1999,2:15-18.[5]严希康.膜分离技术在生物工程中的应用[J].中国医药工业杂志,1995,26(10):472-475.[6]郑领英.膜分离与分离膜[J ].高分子通报,1999(9):134-138.[7]俞俊棠,唐孝宣.生物工艺学[M ].上海:华东理工大学出版社.1997.[8]E.Zuzek,S.Per ez Cat n, C.P.A rcipr ete,et al.A symmetr ic ceramic micr opo ro us membranes[J].G ranular M atter ,2001,3(1):145-147.[9]邵刚.膜法水处理技术[M ].北京:冶金工业出版社,2001.[10]汪洪生,陈雍森.国外模技术进展及其在水处理中的应用[J].膜科学与技术,1999,19(4):17-19.[11]林斯清.海水和苦咸水淡化[J].水处理技术,2001,27(1):57-59.[12]D .P 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膜浓缩设备说明书篇一:纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析众所周知,在整个膜分离过程中,物质一定不会发生相变,在所有分离物质当中,抗生素浓缩分离效果是最好的,不仅如此操作简单,可在常温下避免热破坏,使得膜分离技术在化工、电子、冶金、纺织、轻工、石油和医药等领域得到广泛的应用,发挥着节能、环保和清洁等作用,在国民经济中占有重要的战略地位。
纳滤膜分离浓缩实验设备纳滤膜及其相关过程的出现大大地促进了膜技术在液体分离领域的应用。
早期的具有纳滤性质的膜名称并不统一,70年代以色列公司将介于反渗透与超滤之间的膜分离称为“杂化过滤”。
美国Film-Tech公司根据相应膜的截留分子量膜孔径尺寸大约为一至几个纳米的特征,把这种膜技术称之为纳滤。
纳滤膜分离浓缩实验设备如今在世界上各大膜公司大多已涉足纳滤膜的生产,但是取名各不相同。
根据膜所表现的性质,被称作疏松型RO、部分低压反渗透、超渗透以及荷电RO/UF的都应归类于纳滤范畴。
纳滤膜分离浓缩实验设备纳滤膜在抗生素提取中的应用十分广泛,纳滤分离过程无任何化学反应,抗生素浓缩和纯化工艺技术无需加热,无相转变,不破坏生物活性,适用于相对分子质量1000以下的物质。
抗生素浓缩绝大部分药物的相对分子质量都在这个范围内,且纳滤技术十分节能,环境友好,因而越来越多的被用到制药工业的各种分离、精制和浓缩过程中。
抗生素的相对分子质量大都在300-1200范围内。
其生产过程为先将发酵液澄清、用选择性溶剂萃取,再通过减压蒸馏得到。
纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化工艺:用NF膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液,除去水和无机盐,然后再萃取。
这样可以大幅度地提高设备的生产能力,并大大减少萃取剂的用量。
用溶剂萃取抗生素后,用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液,透过的萃取剂可循环使用。
NF膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。
浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100---1000Dal的纳滤膜。
纳滤膜对二价离子,功能性糖类,小分子色素,多肽,头孢菌素等物质的截留性高于98%,而对一些单价离子,小分子酸碱,醇等有30-50%的透过性能,常用于溶质的分级,溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整,溶液体系的浓缩等流体物质的分离,精制,浓缩,脱盐等工艺过程中。
比如结晶母液的回收,树脂解析液的浓缩,热敏性物质的浓缩纯化等。
纳滤膜分离技术常被用于取代传统的冷冻干燥,薄膜蒸发,离子交换除盐,树脂工艺浓缩,中和等工艺过程。
浓缩提出技术可采用的膜组件主要有:卷式膜,管式膜,中空纤维膜。
采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点:1. 浓缩纯化过程在常温下进行,无相变,无化学反应,不带入其他杂质及造成产品的分解变性,特别适合于热敏性物质。
2. 可脱除产品的盐分,减少产品灰分,提高产品纯度,相对于溶剂脱盐,不仅产品品质更好,且收率还能有所提高。
[1]3. 工艺过程收率高,损失少4. 可回收溶液中的酸,碱,醇等有效物质,实现资源的循环利用5. 设备结构简介紧凑,占地面积小,能耗低6. 操作简便,可实现自动化作业,稳定性好,维护方便。
纳滤(NF)膜的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。
20世纪70年代J·E·Cadotte研究NS-300膜,即为研究NF膜的开始。
当时,以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybrid filtration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程,称为松散反渗透(loose RO)膜。
后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤,一直沿用至今。
之后,纳滤技术发展得很快,膜组件于80年代中期商品化。
目前,纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
技术参数:使用特征:高脱盐率标准脱盐率:99.5%透过水量:2,400(9.1)gpd操作压力:110(0.76)psi(Mpa)测试液浓度:500mg/L单支元件回收率或浓水流量:15%(1) 纳滤膜定义到目前为止,对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。
超滤膜分离技术在色素提纯中的优势体现随着人们生活品质的提高,食品行业也不断发展,人们对安全无毒健康的天然色素更加重视。
果蔬种类繁多,是食用色素行业的巨大能源之一,从果蔬中提取天然色素,具有食用安全性,而且还有部分营养价值及保健作用。
现在天然色素的制备大部分采取蒸发浓缩、溶剂提纯、浸提等传统技术,而存在能源消耗高、溶剂需要回收、过程操作复杂等问题。
果蔬是食品色素的主要来源之一,采用果蔬色素提取设备中膜分离技术,可以有效节约能源,提高品质。
天然果蔬色素提取采用膜技术的种类介绍超滤膜分离技术用于发酵生产色素的澄清,成功替代了传统澄清方法,它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留,而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液另一侧。
纳滤技术用于色素常温下的浓缩或除水,通常与蒸发器联用或取代蒸发器,过滤时将水及部分小分子杂质通过膜而色素成分则被截留浓缩。
特种浓缩分离处理采用新工艺膜技术优势说明果蔬汁浓缩分离应用膜技术可回收滤液中剩余色素,提高回收率,同时经过滤后的滤液杂质少且清澈透明。
而纳滤膜在常温条件下进行浓缩也避免了升温蒸发对色素的破坏,提高成品质量,节省生产成本。
采用新工艺膜技术优势说明果蔬汁浓缩分离应用膜技术可回收滤液中剩余色素,提高回收率,同时经过滤后的滤液杂质少且清澈透明。
而纳滤膜在常温条件下进行浓缩也避免了升温蒸发对色素的破坏,提高成品质量,节省生产成本。
膜分离浓缩提纯的技术优势体现1、纯物理过程,无化学反应,不改变药效成分。
2、简化工序,缩短周期,提高生产效率和收率。
3、先进的组件化设计,膜材料更换方便,操作简单。
4、自动化控制,降低劳动强度,实现清洁生产。
5、提高水的利用,减少用水,降低废水产生,减轻环保压力。
6、采用世界成熟的膜材料,选择性分离强,对杂质分离彻底。
7、常温浓缩,不破坏热敏性成分,可脱盐降灰份,同时节能降耗。
8、膜分离浓缩提纯独特的错流式运行方式,无须添加助滤剂,可解决污染堵塞难题。
天然色素膜分离浓缩工艺过程:提取液通过预处理去除部分固性杂质(常用过滤方式有板框过滤/离心等),然后经过膜过滤,去除溶解性大分子杂质,彻底实现色素料液的澄清,然后进入浓缩膜截留色素,使灰分及其他小分子杂质透过,实现浓缩脱水以及除杂质的双重目的。
天然色素膜分离试验效果图
超滤膜澄清技术:
超滤用于生产色素的澄清,替代了传统澄清方法,它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧,对于有些色素品种,超滤法可以提高3倍左右。
膜浓缩技术:
膜浓缩常用于色素常温下的浓缩/除水,通常与蒸发器联用或取代蒸发器,过滤时,水及部分小分子杂质(如红曲红中桔霉素)通过膜而色素组分则被截留浓缩,达到浓缩色素的同时去除了小分子杂质,提高产品品质。
天然色素膜分离浓缩工艺:
天然色素提取液→预处理→超滤膜分离→膜浓缩→后续工艺
天然色素膜分离浓缩工艺优势:
1.超滤膜过滤精度高,彻底去除溶液中的大分子杂质,提高提取液的纯度;
2.膜工艺可回收上清夜中的剩余色素,提高收率20%以上;
3.浓缩膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏,提高成品质量;
4.膜浓缩液浓度可达20-30%,节省喷干成本(纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水,喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水)。
5.膜工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%,且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。
6.膜再生清洗容易,维护成本低,膜浓缩的成本只有热浓缩的1/5左右,极大的节省了企业的生产成本;
7.膜浓缩的同时脱除小分子杂质,提高产品品质;
天然色素膜分离浓缩应用案例:
甜菜红色素,红曲红色素,栀子黄色素,萝卜红色素,姜黄色素,绿色素等膜过滤浓缩
以上就是成都和诚过滤技术有限公司为大家介绍的关于天然色素膜分离浓缩设备的相关内容,希望对大家有所帮助!该公司是一家专业从事于膜分离技术及膜过滤技术的研发与应用的高科技工程公司。
专注于解决酒水饮料/果酒果醋/食醋酱油/植物提取/动物提取/中药制剂/茶饮及茶叶深加工/发酵液/纯化水/化工废水等生产过程中的相关过滤、澄清、除杂、精制、浓缩等难题,同时为客户提供专业的技术解答、过滤设计。