從設(shè)備構(gòu)成來(lái)看,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜過(guò)濾裝置通常包括料液罐、旋轉(zhuǎn)膜組、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)等部分。旋轉(zhuǎn)膜組由殼體、空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸和具有夾層的過(guò)濾膜片組成。轉(zhuǎn)動(dòng)軸分為殼體內(nèi)的收液部和殼體外的出液部,二者內(nèi)部空間連通。過(guò)濾膜片安裝在收液部上,其夾層與收液部相連。出液部連接轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),并設(shè)有清液出口,殼體上設(shè)有進(jìn)液口和濃液出口,進(jìn)液口通過(guò)供料泵與料液罐連通,濃液出口通過(guò)濃液回流閥連通料液罐。部分裝置還配備反沖罐,用于對(duì)膜片進(jìn)行反沖洗,以恢復(fù)膜的性能,延長(zhǎng)使用壽命。室溫操作避免熱敏物質(zhì)失活,濾液無(wú)固體殘留。碟式陶瓷過(guò)濾膜 旋轉(zhuǎn)陶瓷膜性能
茶多酚提純:從綠茶提取液中用50nm陶瓷膜去除大分子蛋白和多糖,再通過(guò)納濾膜濃縮茶多酚(純度從20%提升至90%以上),收率≥92%,替代傳統(tǒng)的樹(shù)脂吸附法,減少有機(jī)溶劑使用。
膳食纖維分級(jí):利用不同孔徑陶瓷膜(100nm-1μm)對(duì)果蔬纖維進(jìn)行分級(jí)分離,獲得不同分子量的膳食纖維,分別用于食品添加劑(如低分子量纖維改善口感)和保健品(高分子量纖維促進(jìn)腸道蠕動(dòng))。
案例:某保健品企業(yè)用陶瓷膜從葡萄籽提取物中分離原花青素,截留分子量100Da,純度從50%提升至95%,生產(chǎn)周期從傳統(tǒng)工藝的24小時(shí)縮短至8小時(shí)。 旋轉(zhuǎn)膜 旋轉(zhuǎn)陶瓷膜用于高濃度/高粘度/高固含物料提純濃縮動(dòng)態(tài)錯(cuò)流技術(shù)突破傳統(tǒng)濾餅瓶頸,開(kāi)創(chuàng)分離新紀(jì)元。
從原理上剖析,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜動(dòng)態(tài)錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)融合了陶瓷膜的優(yōu)良特性與動(dòng)態(tài)錯(cuò)流的獨(dú)特運(yùn)行方式。陶瓷膜作為關(guān)鍵過(guò)濾元件,具有機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、耐酸堿等諸多優(yōu)點(diǎn)。與有機(jī)膜相比,其使用壽命更長(zhǎng),能適應(yīng)更為嚴(yán)苛的工作環(huán)境。在旋轉(zhuǎn)陶瓷膜系統(tǒng)中,膜片呈碟式結(jié)構(gòu),通常安裝在可高速旋轉(zhuǎn)的軸上。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),膜片隨軸一同高速旋轉(zhuǎn),料液以一定流速沿切線方向進(jìn)入膜組件。此時(shí),在膜表面會(huì)產(chǎn)生高的流體速度,進(jìn)而形成強(qiáng)剪切作用。這一剪切力能夠有效防止顆粒、大分子等污染物在膜表面的沉積,緩解濃差極化現(xiàn)象。同時(shí),旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力也有助于將物料中的不同組分進(jìn)行初步分離,進(jìn)一步提升過(guò)濾效果。
生物醫(yī)藥與發(fā)酵工程
在乳清蛋白、酶制劑生產(chǎn)中,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜可替代傳統(tǒng)離心+板框過(guò)濾組合工藝,實(shí)現(xiàn)發(fā)酵液的高效澄清。例如,采用Membralox®陶瓷膜處理青霉素發(fā)酵液時(shí),濾液透光率>99%,下游純化成本降低30%。
超細(xì)粉體生產(chǎn):在球形氧化硅、納米碳酸鈣等粉體的制備中,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜可將漿料濃縮至固含量65%-70%,后續(xù)干燥能耗降低50%以上。例如,領(lǐng)動(dòng)膜科技的碟式陶瓷膜在石墨漿料處理中,節(jié)水量超過(guò)60%,且粉體顆粒團(tuán)聚率下降40%。
工業(yè)廢水處理
針對(duì)含油廢水、重金屬?gòu)U水,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)顆粒物(如乳化油滴)的高效截留,出水濁度<0.1NTU。例如,上??朴虻妮S流旋轉(zhuǎn)膜過(guò)濾系統(tǒng)結(jié)合微納米氣泡技術(shù),可將垃圾滲濾液中的COD從50000mg/L降至500mg/L以下。
食品飲料加工
在果汁澄清、乳制品濃縮中,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜可保留天然風(fēng)味物質(zhì),同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)菌過(guò)濾。例如,處理蘋(píng)果汁時(shí),膜通量可達(dá)80L/(m2?h),且無(wú)需添加助濾劑,產(chǎn)品保質(zhì)期延長(zhǎng)20%。 正極材料(碳酸鋰、磷酸鐵鋰)生產(chǎn)中提升漿料固含量。
溫和處理保留風(fēng)味:常溫或低溫操作(≤60℃),避免高溫對(duì)食品成分(如果汁中的維生素、蛋白質(zhì))的破壞,維持原有的色、香、味。
抗污染與長(zhǎng)壽命:陶瓷膜(如 Al?O?、ZrO?材質(zhì))表面光滑,耐有機(jī)物污染,可反復(fù)清洗再生,適用于高黏度、高固含量的食品料液(如果漿、乳濁液)。
精確分子截留:孔徑范圍 0.1μm-10nm,可實(shí)現(xiàn)從微生物截留(微濾)到小分子物質(zhì)分離(納濾)的222222調(diào)控,滿足不同食品工藝需求。
符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):設(shè)備材質(zhì)耐腐蝕、易清潔,可耐受高溫蒸汽滅菌(121℃),符合 FDA、歐盟 EC 1935/2004 等食品接觸材料標(biāo)準(zhǔn)。 濕法分級(jí)后高濃度漿料干燥能耗明顯降低,溫度波動(dòng)小。生化系統(tǒng)廢水處理中動(dòng)態(tài)錯(cuò)流旋轉(zhuǎn)陶瓷膜設(shè)備原理
旋轉(zhuǎn)模式使膜面流速達(dá)傳統(tǒng)管式膜 3 倍,減少濃差極化。碟式陶瓷過(guò)濾膜 旋轉(zhuǎn)陶瓷膜性能
在粉體處理方面,旋轉(zhuǎn)陶瓷膜同樣優(yōu)勢(shì)明顯。以球形氧化硅、球形氧化鋁生產(chǎn)為例,化學(xué)合成反應(yīng)后的溶膠或納米顆粒懸浮于液相中形成高分散性漿料。碟式陶瓷膜可將漿料比較高濃縮至固含量 65% - 70%,極大節(jié)約了洗水量和能耗。在濕法分級(jí)或表面修飾形成的漿料處理中,經(jīng)碟式陶瓷膜濃縮后,高濃度漿料在后期干燥中明顯節(jié)能,節(jié)水量至少可達(dá) 50% 以上,且漿料溫度波動(dòng)小,減少了粉體顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。其獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)加擾流運(yùn)行方式,對(duì)漿料分散效果也有積極作用。碟式陶瓷過(guò)濾膜 旋轉(zhuǎn)陶瓷膜性能