無機(jī)陶瓷膜澄清食醋的工藝研究.pdf

1、本論文綜述了無機(jī)陶瓷膜澄清食醋的國內(nèi)外研究情況：無機(jī)陶瓷膜澄清食醋具有耐酸、耐堿、抗微生物侵蝕、能耗低等優(yōu)勢，近年來得到了國內(nèi)外一些學(xué)者的研究，但由于存在濃差極化和膜污染此類必然和普遍存在的問題，從而使產(chǎn)量減少、投資增大，限制了其應(yīng)用及工業(yè)化。 本論文以開發(fā)陶瓷膜澄清食醋的應(yīng)用技術(shù)為研究背景，以降低濃差極化和膜污染、提高膜通量、降低投資為目的，對陶瓷膜澄清含有菌體和沉淀的渾濁食醋的工藝展開系統(tǒng)研究，為其工業(yè)化提供基礎(chǔ)研究依據(jù)。

2、 在綜合比較各種傳統(tǒng)的和新型的澄清食醋方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇了將傳統(tǒng)澄清食醋的方法(石英砂過濾)和新型膜分離技術(shù)相結(jié)合的工藝過程澄清食醋，即先選擇石英砂預(yù)處理食醋后，再由陶瓷膜進(jìn)一步澄清。研究證明此工藝過程可以在保留食醋中有效成分、保證澄清效果的前提下減輕膜污染、增大平均膜通量(由28L/m2h增大至35L/m2h)，而且膜的再生也變得容易。 石英砂預(yù)處理食醋過程中研究了石英砂粒徑、過濾壓力、濾速、床層高度對過濾效果的

3、影響以及清洗砂床的方法和技術(shù)，確定出石英砂預(yù)處理食醋的適宜的工藝條件。 選擇了澄清效果好且平均膜通量相對較大、衰減相對緩慢的80nm的α-Al2O3膜澄清預(yù)處理后的食醋。確定了陶瓷膜澄清食醋適宜的工藝條件。檢驗過濾后的食醋各方面指標(biāo)，均符合GB18187-2000《釀造食醋》標(biāo)準(zhǔn)。 使用SEM掃描電鏡、EDAX能譜分析和顯微鏡觀察，結(jié)合造成食醋渾濁的原因和影響因素，推測出陶瓷膜澄清食醋過程中所積累的污染物成份主要是微生物

4、和有機(jī)物及少量的無機(jī)物造成的污染。選用堵塞模型分析和計算出這些污染物在膜分離過程中的污染情況和污染機(jī)理，其中凝膠層阻力所占總阻力的比例最大，約占50～53％。凝膠層是濃差極化層不斷形成、覆蓋和不斷壓實的結(jié)果。因此，從減輕濃差極化層著手，結(jié)合本實驗所處理的體系，在膜分離過程中采取氣體液體反向沖洗膜面和膜孔的方法來控制膜污染，但帶來的效果不明顯。而前置預(yù)處理食醋的工序則是一種很好的減輕濃差極化、控制膜污染的方法。 研究了清洗用水對清

5、洗效果的影響，認(rèn)為在清洗膜和配制清洗液時，最好使用純度高的清洗用水(如蒸餾水)，以提高化學(xué)清洗的效果。根據(jù)推測出的污染物成份，研究了清洗劑及其單步和多步清洗的清洗效果，得出0.1％NaOH+0.2％H2O2+0.1％H2SO4的多步清洗的效果最好，在污染程度79％時，膜通量恢復(fù)率達(dá)到97％。但堿洗和酸洗的順序不能顛倒，否則效果只能和堿洗的效果相當(dāng)。通過新膜和清洗前后的污染膜SEM照片對照，證實了清洗效果。同時確定出適宜的清洗條件。