第一節(jié)  膜分離設(shè)備的簡(jiǎn)介

膜分離設(shè)備是利用膜分離技術(shù)而在生產(chǎn)工廠按照其膜分離的技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)制造的大型機(jī)械設(shè)備，其設(shè)備能夠起分離的作用，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的分離方式。（產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 ）

第二節(jié) 膜分離設(shè)備的種類

由有機(jī)合成膜構(gòu)成的膜分離設(shè)備，主要類型為：①板框式裝置。在尺寸相同的片狀膜組之間，相間地插入隔板，形成兩種液流的流道。由于膜組可置于均勻的電場(chǎng)中，這種結(jié)構(gòu)適用于電滲析器。板框式裝置也可應(yīng)用于膜兩側(cè)流體靜壓差較小的超過(guò)濾和滲析。②螺卷式裝置。把多孔隔板（供滲透液流動(dòng)的空間）夾在兩張膜之間，使它們的三條邊粘著密合，開(kāi)口邊與用作滲透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一張作料液流動(dòng)通道用的多孔隔板,并一起繞中心管卷成螺卷式元件。料液通道與中心管接合邊及螺卷外端邊封死。多個(gè)螺卷元件裝入耐壓筒中，構(gòu)成單元裝置。操作時(shí)料液沿軸向流動(dòng)，可滲透物透過(guò)膜進(jìn)入滲透液空間，沿螺旋通道流向中心管引出。該設(shè)備適用于反滲透和氣體滲透分離，不能處理含微細(xì)顆粒的液體。③管式裝置。用管狀膜并以多孔管支撐，構(gòu)成類似于管殼式換熱器的設(shè)備，分內(nèi)壓式和外壓式，各用多孔管支撐于膜的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。內(nèi)壓式的膜面易沖洗，適用于微過(guò)濾和超過(guò)濾。④中空纖維式裝置。中空纖維不需要支撐而能承受較高的壓差，在各種膜分離設(shè)備中，它的單位設(shè)備體積內(nèi)容納的膜面積最大。用中空纖維構(gòu)成類似于管殼式換熱器的設(shè)備（圖2）。中空纖維直徑約0.1～1mm，并列達(dá)數(shù)百萬(wàn)根，纖維端部用環(huán)氧樹(shù)脂密封，構(gòu)成管板，封裝在壓力容器中。中空纖維式適用于反滲透和氣體滲透分離。

第三節(jié) 膜分離設(shè)備的應(yīng)用范圍

生產(chǎn)果蔬汁

在果蔬汁生產(chǎn)中，微濾、超濾技術(shù)用于澄清過(guò)濾；納濾、反滲透技術(shù)用于濃縮。用超濾法澄清果汁時(shí)，細(xì)菌將與濾渣一起被膜截留，不必加熱就可除去混入果汁中的細(xì)菌。利用反滲透技術(shù)濃縮果蔬汁，可以提高果汁成份的穩(wěn)定性、減少體積以便運(yùn)輸，并能除去不良物質(zhì)，改善果蔬汁風(fēng)味。例如：果蔬汁中的芳香成份在蒸發(fā)濃縮過(guò)程中幾乎全部失去，冷凍脫水法也只能保留大約8%，而用反滲透技術(shù)則能保留30-60%。

用于乳品工業(yè)

反滲透、超濾技術(shù)主要用于乳清蛋白的回收和牛乳的濃縮。與其他方法相比，利用膜分離技術(shù)加工乳品，可以降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。將反滲透技術(shù)用于稀牛奶的濃縮，可生產(chǎn)出品質(zhì)令人滿意的奶酪及甜酸奶。用反滲透技術(shù)除去乳牛清中的微量青霉素，大大延長(zhǎng)了乳制品的保質(zhì)期。當(dāng)采用超濾法濃縮乳清蛋白時(shí)，還可同時(shí)除去乳糖、灰分等。

生產(chǎn)酒類

利用超濾技術(shù)，可以除去酒及酒精飲料中殘存的酵母菌、雜菌及膠體物質(zhì)等，可以改善酒的澄清度，延長(zhǎng)保存期，還能使生酒具有熟成味，縮短老熟期。經(jīng)超濾處理后，酒的風(fēng)味有所改善，變得清爽可口，而又醇香延綿。此法還可避免酒的熱殺菌易引起的混濁成分的析出，簡(jiǎn)化過(guò)濾設(shè)備。所處理的酒類有葡萄酒、威士忌、燒酒、清酒、黃酒等。

生啤酒的口味雖優(yōu)于熟啤酒，但不能長(zhǎng)期保存，給運(yùn)輸及銷售等帶來(lái)一定的困難。采用超濾技術(shù)進(jìn)行啤酒的精濾和無(wú)菌過(guò)濾，可以使生啤酒不經(jīng)低溫加熱滅菌而能長(zhǎng)期保存。

用于豆制品工業(yè)

膜技術(shù)在豆制品工業(yè)中的主要應(yīng)用是分離和回收蛋白質(zhì)。生產(chǎn)豆乳時(shí)產(chǎn)生的大豆乳清，通常方法只能從中提取60%的蛋白質(zhì)，利用超濾法濃縮殘留蛋白質(zhì)，能夠增加20～30%的豆腐收得率。采用超濾法還可以在濃縮蛋白的同時(shí)，去除產(chǎn)生豆膻味和影響豆乳穩(wěn)定性的低分子物質(zhì)，提高豆乳質(zhì)量。

豆制品工業(yè)中的乳清處理，對(duì)防止水體污染意義重大。大豆乳清中含有多種低分子蛋白質(zhì)、多糖類、肽、少糖類等物質(zhì)，采用超濾法可以從大豆乳清中回收濃縮大豆蛋白，以滿足人類和畜牧業(yè)的需求。此外，還可獲得β-淀粉酶產(chǎn)品。

利用膜技術(shù)還可以獲得大豆異黃酮、大豆寡糖、大豆分離蛋白、寡肽、免疫球蛋白、竹葉黃酮等功能食品的功能配料。

用于調(diào)味品工業(yè)

在制醬工廠排出的廢水中，80%以上BOD主要來(lái)自大豆的蒸煮汁。利用超濾法對(duì)大豆煮汁進(jìn)行分階段處理，其透過(guò)液可作為生產(chǎn)用水回收，濃縮液可用作生產(chǎn)原料

第四節(jié) 膜分離設(shè)備的特點(diǎn)

膜分離設(shè)備的核心技術(shù)就是膜分離技術(shù)，分離膜是具有選擇性分離功能的材料，工作原理是物理機(jī)械篩分原理，分離過(guò)程是利用膜的選擇性分離機(jī)理實(shí)現(xiàn)料液的不同組分間的分離或有效成分濃縮的過(guò)程。

膜分離技術(shù)設(shè)備與傳統(tǒng)的過(guò)濾不同在于：膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行選擇性地分離，膜的錯(cuò)流式運(yùn)行工藝可以解決污染堵塞問(wèn)題，是一種科學(xué)先進(jìn)的分離技術(shù)和工藝。

膜分離的工藝應(yīng)用開(kāi)發(fā)需以物料體系特性和工藝要求為基準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)開(kāi)展科學(xué)驗(yàn)證，在解決物料精制難題的同時(shí)，還要保證工藝的可行性，并適合于工業(yè)化的清潔生產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。

用于超過(guò)濾、反滲透、氣體滲透分離、滲析、電滲析以及液膜分離等一系列膜分離操作的設(shè)備。由于膜的構(gòu)型和分離過(guò)程各具特點(diǎn)，設(shè)備也有多種類型。有時(shí)根據(jù)過(guò)程目的或用途，分別稱為超過(guò)濾器、滲透器、滲析器、電滲析器或淡化器等，其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為自動(dòng)化，簡(jiǎn)潔化。

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