膜技術(shù)在食品與醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、膜分離是一種新型的高效分離、濃縮、提純及凈化技術(shù)，近30年來發(fā)展迅速，已在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。膜分離過程的原理是利用膜的選擇透過性而使不同的物質(zhì)得到分離。它具有無相變、分離效率高、可在常溫下進行、無化學(xué)變化、節(jié)能、設(shè)備簡單、衛(wèi)生程度和自動化程度高等優(yōu)點。膜分離過程主要分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF) 和反滲透(RO), 電滲析(ED)等過程。本論文將各種膜過程，單獨或者聯(lián)合使用在食品，藥品行業(yè)中。內(nèi)容如下： 將無

2、機膜技術(shù)應(yīng)用到中藥的澄清和分離中。無機材料的做成的膜可以有效的解決中藥澄清和分離時材料的耐高溫和高機械強度的問題。結(jié)果表明：選用無機膜對中藥提取液進行澄清除雜，可以使藥液中固行物的含量降低30％，有效的降低了后續(xù)處理的能耗，同時有效成分的含量只損失了20％，相對傳統(tǒng)的水提醇沉或者醇提水沉法生產(chǎn)的產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時大大降低了生產(chǎn)對環(huán)境所帶來的污染，降低了生產(chǎn)成本。可見無機膜技術(shù)在中藥的澄清和分離應(yīng)用中有著良好的應(yīng)用前景。因此，本文

3、采用具有標準柱狀孔結(jié)構(gòu)的無機膜過濾中藥溶液體系，對3種孔徑的無機膜研究膜的分離性能和膜微結(jié)構(gòu)的關(guān)系、污染機理進行了系統(tǒng)的實驗研究；并建立了預(yù)測膜通量的中間堵塞模型。 實驗考察了膜孔徑和操作參數(shù)對過濾過程的影響，通過過濾通量和截留率隨時間的變化以及對阻力數(shù)據(jù)的分析，提出了膜污染的控制方法。對于孔徑分別為20，100，200 nm的3種膜，在0.1 Mpa實驗條件下，孔徑為20 nm的膜穩(wěn)定通量最高；當(dāng)固形物濃度在0.1~2 g·L

4、-1濃度范圍內(nèi)，膜穩(wěn)定通量隨濃度增大先上升然后穩(wěn)定；操作壓差在0.08~0.15 Mpa的范圍時，穩(wěn)定通量隨壓差增大先增大后減小，在0.1 Mpa時達到最大。 比較了三種堵塞模型的計算結(jié)果，孔徑為200 nm的無機膜過濾過程符合中間堵塞模型。考察了在不同操作壓差和固形物濃度時的擬穩(wěn)態(tài)通量和截留率的變化。通過考察孔徑20 nm和孔徑200 nm兩種膜穩(wěn)定通量與操作壓差的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在0.08-0.15 Mpa操作壓差范圍內(nèi)，對于兩種

5、孔徑膜，穩(wěn)定通量是操作壓差的二次函數(shù)。在實驗壓差范圍內(nèi)，當(dāng)壓力在0.07-0.115 Mpa時，孔徑為20 nm的膜通量較高，其它壓差下孔徑為200 nm的膜通量較高。隨著壓力的增大，截留率先減小后增大，這與穩(wěn)定通量的變化趨勢相反，即截留率隨著滲透阻力的增加而變大。在一定的濃度范圍內(nèi)，隨濃度增加，穩(wěn)定通量先增大后減小，截留率呈下降趨勢。 考察納濾膜對荷電性物質(zhì)的截留作用。考察對于那些需要濃縮同時又要求有分離效果的原料的處理性能。