不銹鋼管式膜概述及工作原理
不銹鋼管式膜可廣泛應用于各類發酵液的澄清??捎行コw系中的懸浮固體(硅石、高嶺土及鈣鎂等金屬沉淀物)、細菌、酵母、大多數油脂、葡萄糖糖泥、膠體及固體蛋白??商娲蹇?、離心機等傳統的分離手段,對發酵液進行澄清。如:抗生素、有機酸、氨基酸、葡萄糖等發酵液的澄清。
不銹鋼管式膜-采用錯流方式,業已證明是最為有效、最可靠、最可以創造經濟效益的膜分離手段。
錯流方式避免了在死端過濾過程中產生堵塞現象。料液流經膜的表面,在壓力的作用下液體透過濾膜,而固體顆粒、懸浮物則被截留,料液具有足夠的流速可將被膜截留的固體顆粒從膜表面剝離,連續不斷的剝離阻止固體顆粒在膜上的聚集,使膜的污染降至最小程度。使得過濾過程成為一件極為簡單的工作,可使生產過程實現高度的自控。
錯流過程同時避免了在死端過濾(如板框壓濾機、鼓式真空過濾機)過程中依靠濾餅層進行過濾的情況,分離發生在膜表面而不是濾餅層中,因而濾液質量在整個過程中是均一而穩定的。濾液的質量取決于膜本身,使生產過程完全處于有效的控制之中。
多孔不銹鋼管是錯流系統的基礎,制備方法是將微粒狀316L不銹鋼粉經過壓制,然后在極高的溫度和減壓下燒結而成。在制備的過程中不使用粘結劑和其它可能帶來污染的材料。燒結管不經淬火,為奧氏體不銹鋼,含碳量極低,非磁性。
膜管在制備過程中,將二氧化鈦層永久涂在不銹鋼管的內表面上。二氧化鈦層由二氧化鈦微粒,經燒制粘結在不銹鋼管上。是FDA認可材料。二氧化鈦層的有效孔徑為0.05-0.1um,形成不對稱的膜結構。
不銹鋼膜組件從結構和操作特性上都和管式換熱器相似。膜組件的直徑可達1.27M,長度可達6.1M。組件是按照ASME(美國機械工程師學會)規范制造的。單臺膜組件過濾面積最大可達801M2。
標準規格:
公稱直徑(in) | 0.75 |
標準內徑(in) | 0.72 |
標準外徑(in) | 0.85 |
標準壁厚(mm) | 1.5 |
推薦操作溫度℃ | 10-90 |
傳統的膜材料和膜組件結構方式在許多應用中,由于使用溫度,壓力,pH和清洗方法的限制,以及狹窄的進料通道,使其膜壽命降低,停機清洗時間加長,使用費用昂貴。而不銹鋼膜解決了這些問題。
不銹鋼膜系統將堅固的不銹鋼管和涂層技術相結合,提供一種膜分離系統,可在苛刻的工藝條件下達到優良的分離性能和多年的可靠運行。錯流技術和惰性不銹鋼結構使膜分離系統實際上成為一種無可挑剔的系統。
系統可在極寬的化學條件、壓力和溫度范圍內,處理各種各樣的難以過濾的料液體系。對于某些極端苛刻條件下的應用,任何其它膜設備是無法完成的。而不銹鋼膜分離系統已被證實,尤其是對于高固含量或高粘度體系,或是必須在提高溫度和(或)壓力下,極高或極低pH下進行處理的過程特別有效。
不銹鋼膜的主要優點:
? 使用壽命長
不銹鋼材質和特殊的制作工藝,賦予不銹鋼管式膜很長的使用壽命。
? 分離精度高
0.1um的分離孔徑不僅可以100%的去除菌絲體、膠體、固形蛋白。同時可以去除許多金屬離子,并且可以有效去除發酵液中析出的可溶性蛋白。
? 耐污染
特殊的制造工藝,金屬膜表面是光潔度極高的無機材料,因而膜表面不吸附任何蛋白,不易污染,整個運行過程中,通量基本保持穩定,因而澄清的效果很高,過程易于控制。
? 耐高壓
不銹鋼膜有很高的機械強度和韌性,可以承受高達10kg/cm2的壓力,并可以經受起系統運行過程不可避免的各類震動及沖擊。
? 耐高溫
由于膜的材質及焊接的密封形式,膜組件可承受高溫,并且無須擔心溫度過高或溫度變化發生泄漏以及濾膜破損的問題。
? 寬通道
在過程的后期,菌體濃度很高,窄通道的膜易發生堵塞,壓力損耗高,在此情況下膜容易發生破損的情況。不銹鋼管式膜有很寬的通道,管內徑19毫米,因而適合菌體含量高的料液應用。
? 無泄漏
膜組件整體焊接在一起,無需使用高分子的密封件,因此不可能泄漏。
? 易于清洗
耐高溫、耐高壓及很寬的酸堿值耐受范圍,因而膜的清洗條件非常寬,并且光滑而致密的膜表面可以使洗膜的過程變的極為簡單。
? 系統過程簡潔及最小的占地面積
使用最少的管路、閥門、儀表和控制的濾膜系統,簡單、緊湊,只有少量部件,故障容易排除,系統運行穩定,系統利用率高。膜的處理能力只依賴于組件的直徑,并不依賴于組件的數量,因此占地面積最小。
通用性好--可適合各類發酵液的處理,系統可以同時服務于多個產品。
多年來不銹鋼管式微濾系統:已成功應用于各種各樣的領域,包括發酵液、培養液、糖的澄清,蛋白質的濃縮,或從廢物體系中回收產品。對于許多領域來說,不銹鋼膜分離系統是唯一的選擇。這是因為其它膜技術都不能滿足要求。在另外一些應用中,膜的可靠性和很長的工作壽命使其成為顯而易見的和經濟有效的選擇。
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