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、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，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，可分為無機(jī)膜和有機(jī)膜，無機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，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加以區(qū)別，下圖簡單示意了膜分離過程：
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%，而對一些單價(jià)離子、小分子酸堿、醇等有30～50%的透過性能，常被應(yīng)用于溶質(zhì)的分級、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、板框過濾、真空轉(zhuǎn)鼓、離心機(jī)分離、溶媒萃取、樹脂提純、活性炭脫色 | 冷凍干燥、薄膜蒸發(fā)、離子交換除鹽、樹脂工藝濃縮、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)
● 動物蛋白濃縮
● 魚皮、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
