濃縮與提取
一、 膜濃縮與提取原理
膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過(guò)濾精度較低，選擇性較小。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。錯(cuò)流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來(lái)加以區(qū)別，下圖簡(jiǎn)單示意了膜分離過(guò)程：
二、 膜濃縮與提取類型
濃縮提取類型 | 超/微濾膜系統(tǒng) | 納濾/反滲透膜系統(tǒng) |
應(yīng)用范圍 | 固液分離、大小分子物質(zhì)的分離、脫除色素、產(chǎn)品提純、油水分離 | 二價(jià)離子、功能性糖類、小分子色素、多肽等物質(zhì)的截留性能高于98%，而對(duì)一些單價(jià)離子、小分子酸堿、醇等有30～50%的透過(guò)性能，常被應(yīng)用于溶質(zhì)的分級(jí)、溶液中低分子物質(zhì)的洗脫和離子組分的調(diào)整、溶液體系的濃縮等物質(zhì)的分離、精制、濃縮工藝過(guò)程中 |
主要設(shè)備 | 陶瓷膜、平板膜、不銹鋼膜、中空纖維膜、卷式膜、管式膜 | 卷式膜、管式膜 |
技術(shù)參數(shù) | 濃縮提取分子量介于1000-100000道爾頓物質(zhì) | 濃縮提取分子量介于100-1000道爾頓物質(zhì) |
替代工藝 | 自然沉降、板框過(guò)濾、真空轉(zhuǎn)鼓、離心機(jī)分離、溶媒萃取、樹(shù)脂提純、活性炭脫色 | 冷凍干燥、薄膜蒸發(fā)、離子交換除鹽、樹(shù)脂工藝濃縮、中和 |
三、 膜濃縮與提取應(yīng)用行業(yè)
1.生化制藥
● 氨基酸
● 抗生素
● 酶制劑
● 中藥制劑濃縮提取
2. 制糖工業(yè)（淀粉、甘蔗和甜菜糖工業(yè)）
● 單糖、多糖分離
● 糖溶液去色、濃縮
● 葡萄糖濃縮、去焦
● 浸漬水的分餾、濃縮
● 提取玉米汁的純化，如脫葡萄糖和果糖
3.乳業(yè)與飲料工業(yè)
● 乳制品應(yīng)用
● 果汁澄清和預(yù)濃縮
● 茶汁、花汁(玖瑰、菊花、金銀花等)濃縮與提取
4.保健食品工業(yè)
● 動(dòng)物蛋白濃縮
● 魚(yú)皮、肉類、骨頭與皮革凝膠的去鹽及濃縮
● 果蔬和植物蛋白的濃縮
5．化工助劑行業(yè)
● 涂料、電泳漆濃縮
● 電鍍液精制濃縮
● 納濾粉體洗滌純化
● 催化劑回收
6．其它行業(yè)
● 甘露醇的傳統(tǒng)提取工藝
● 垃圾滲透液濃縮
● 放射性地下水分離
