无机陶瓷膜的五大特点

2020-09-16 13:52:22 nvg75541108 228

       无机陶瓷膜由于其耐高温、耐化学腐蚀、耐生物侵蚀等特性,因而在食品与发酵工业有着广泛的应用前景。本文简述无机陶瓷分离膜的5个特点及其在发酵领域的应用,希望能够帮助大家,用省下的时间改变自己。

无机膜发展

第1阶段出现在20世纪40年代,用于军事工业。

第2阶段是20世纪80年代初至90年代,Burggraf等人采用溶胶一凝胶(Sol—Gel)技术研究出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜, 其孔径在3微米以下,孔隙率在50%以上。 

第3阶段是20世纪90年代以后,即以气体分离应用为主体和陶瓷膜分离器一反应器组合构件的研究阶段。

无机膜材质

无机膜的主要材料是性能稳定的TiO和Al2O3 ,这些材料通过溶胶-凝胶法镀在陶瓷的载体上,一般的无机膜也称为陶瓷膜。

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大特点

无机陶瓷膜的主要优点与有机膜材相比较,无机陶瓷膜在实际应用中有以下优势:

1、耐高温,耐腐蚀

无机陶瓷膜在高温、苛性和微生物侵蚀环境中具有高度的稳定性,从理论上讲,经过良好处理的陶瓷膜可耐受600℃左右的高温、任何pH值和各种腐蚀性环境,目前尚没有一种高分子材料膜具有如此广泛的适用性。

2、清洗方便

由于陶瓷膜的高耐腐蚀性,可以用强酸溶解固体堵塞物,用碱液清洗油性沉积物,用含酶清洗剂处理堵塞在膜上的蛋白质凝胶,陶瓷膜元件具有非对称结构, 因此可采用反冲的方法清除膜表面污物。

3、易消毒处理

可以采用高温蒸气或高压蒸煮对膜进行消毒灭菌,也可以在氯碱环境下消毒灭菌。

4、机械性能良好

陶瓷膜具有较高的结构稳定性,在一定压力下不变形,在任何溶剂中不溶涨,能经受固体颗粒的磨损。

5、膜的使用寿命长

经过多次的高温清洗仍能保持分离性能不变,比有机膜的使用寿命长3~5倍。


在发酵行业应用

1、在酒类中的应用

在酿酒业的酒(醋)类澄清过程中,无机膜的市场很大,在酒的过滤中,主要目标是除去酵母和菌体,尤其希望不经过预处理即可用膜进行错流过滤,这样传统工艺中的压榨、 离心、硅藻土过滤等过程部分或全部取消,这将为酿酒业带来巨大的变革。

2、在发酵液中的应用

以味精提取工艺为例:无机陶瓷膜对谷氨酸进行微滤除菌,实现了除菌、洗菌和浓缩过程的连续化操作,除菌率达到 99.98% 。

3、酶膜反应器的研究

无机膜是一个理想的酶反应器,一些水解酶在水解大分子物质时,水解产物为小分子可以通过一定孔径的膜,而反应物不能透过膜。从而不断加速反应朝正方向前进。


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