陶瓷超濾膜在乳酸純化工藝中的應用
摘要:陶瓷超濾膜技術應用于乳酸純化工藝當中,通過實驗,重點考察了影響膜分離性能的關鍵參數(shù),并對膜的污染機理及清洗方法進行了研究。結果表明,采用孔徑為30nm的陶瓷超濾膜,對乳酸鈣含量為13%左右,pH為9的乳酸發(fā)酵液,在過膜壓差為0.35MPa,膜面流速為4.5m/s,操作溫度為80℃的條件下,控制8倍的濃縮倍數(shù),陶瓷超濾膜的滲透液品質優(yōu)良,膜過濾通量維持在80~90L/(h·m2)。另外從技術的角度驗證了采用陶瓷超濾膜能代替原有的板框及沉淀工序。
關鍵詞:陶瓷膜;超濾;乳酸;發(fā)酵液;膜污染
乳酸是自然界3 大有機酸之一,廣泛應用于食品、飲料、醫(yī)藥、環(huán)保及化工領域。目前世界上乳酸的供需缺口一直很大。發(fā)酵法是乳酸生產(chǎn)最主要的方法。目前發(fā)酵法生產(chǎn)主要以鈣鹽法為主,即在乳酸發(fā)酵過程中,為了阻止乳酸對乳酸菌的抑制作用,保持乳酸菌的活性和濃度,獲得高產(chǎn)率的乳酸,通過加入重質碳酸鈣,調節(jié)發(fā)酵系統(tǒng)的pH 為5.0~5.5 ,并在一定的溫度下,發(fā)酵 3~6 d 即可。乳酸生產(chǎn)工藝中,其純化操作費用占整個生產(chǎn)成本的50 %~60 %。而傳統(tǒng)的純化工藝存在純化路線長、產(chǎn)品品質低等缺點。因此選擇合適的純化工藝路線,對降低乳酸的生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的品質及收率非常重要。為此,文中針對金丹乳酸現(xiàn)有的乳酸純化工藝所存在的問題,選擇了陶瓷超濾膜作為其主要純化手段。系統(tǒng)地研究了關鍵參數(shù)對膜分離過程的影響,選擇了提高膜滲透通量和截留率的有效途徑,并分析了陶瓷超濾膜污染機理,提出了有效的膜清洗方法。并從技術的角度驗證了以陶瓷超濾膜代替原有板框及沉淀工序的可行性。
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