抗污染能力:動態(tài)剪切減少膜表面濾餅層形成,膜通量衰減速率比靜態(tài)膜降低 50% 以上,清洗周期延長。
分離效率:油相截留率≥99%,水相含油量可降至 50ppm 以下,滿足嚴格排放標準(如 GB 8978-1996 三級標準≤100ppm)。
能耗與成本:相比化學破乳 + 離心工藝,藥劑用量減少 80%,能耗降低 30%~50%,設備占地面積減少 40%。
操作靈活性:可根據(jù)乳化油成分(如礦物油 / 植物油、表面活性劑類型)調(diào)整膜材質與工藝參數(shù),適應性強。
環(huán)保性:無化學藥劑殘留,濃縮油相可回收,減少危廢產(chǎn)生,符合綠色化工要求。 濕法分級后高濃度漿料干燥能耗明顯降低,溫度波動小。旋轉陶瓷膜新型過濾設備
物料調(diào)整:針對高濃度多肽溶液(如發(fā)酵液、酶解液),先進行 pH 值調(diào)節(jié)、過濾除雜(如離心、粗濾),避免大顆粒雜質堵塞膜孔。
溫度控制:根據(jù)多肽穩(wěn)定性,將物料溫度控制在適宜范圍(如 20-50℃),防止高溫導致多肽變性。
循環(huán)濃縮:物料從料罐進入旋轉膜組件,透過液(水及小分子雜質)排出,截留液(高濃度多肽)回流至料罐,不斷循環(huán)直至達到目標濃度。
錯流速率調(diào)節(jié):通過調(diào)節(jié)旋轉軸轉速(通常 1000-3000 轉 / 分鐘)和錯流流量,控制膜面剪切力,確保高濃度下膜通量穩(wěn)定(如維持 10-30 L/(m2?h))。
對于分子量較小的多肽(如寡肽,分子量 < 1000 Da),選用 50-100 nm 孔徑的陶瓷膜;
對于較大分子多肽或蛋白質,選用 100-500 nm 孔徑膜,實現(xiàn)準確截留。
濃縮后的多肽溶液可進一步通過層析、電泳等技術純化,或直接進行噴霧干燥、冷凍干燥制備多肽產(chǎn)品。 旋轉陶瓷膜新型過濾設備該技術正從工業(yè)領域向生物醫(yī)藥、新能源等領域滲透,有望在資源循環(huán)利用、綠色制造等方面發(fā)揮更大作用。
溫和處理保留風味:常溫或低溫操作(≤60℃),避免高溫對食品成分(如果汁中的維生素、蛋白質)的破壞,維持原有的色、香、味。
抗污染與長壽命:陶瓷膜(如 Al?O?、ZrO?材質)表面光滑,耐有機物污染,可反復清洗再生,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,可實現(xiàn)從微生物截留(微濾)到小分子物質分離(納濾)的222222調(diào)控,滿足不同食品工藝需求。
符合食品衛(wèi)生標準:設備材質耐腐蝕、易清潔,可耐受高溫蒸汽滅菌(121℃),符合 FDA、歐盟 EC 1935/2004 等食品接觸材料標準。
旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流技術是一種融合了陶瓷膜材料特性與動態(tài)流體力學原理的高效分離技術,其關鍵在于通過旋轉運動和動態(tài)錯流機制實現(xiàn)對復雜物料的精確過濾與濃縮。該技術的關鍵組件是由陶瓷材料制成的碟式膜片,這些膜片通過中空軸連接并高速旋轉(通常轉速可達 1000 轉 / 分鐘以上),同時料液以切線方向進入膜組件,形成動態(tài)錯流過濾過程。
旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流技術通過 “旋轉剪切 + 離心分離 + 陶瓷膜過濾” 的三重機制,突破了傳統(tǒng)膜分離技術的瓶頸,在高效性、節(jié)能性和適應性上展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。隨著材料科學與智能化技術的進步,該技術正從工業(yè)領域向生物醫(yī)藥、新能源等高級別領域滲透,未來有望在資源循環(huán)利用、綠色制造等方面發(fā)揮更大作用。 替代濾芯減少固廢,替代離心機避免漏料。
與傳統(tǒng)的管式陶瓷膜靜態(tài)過濾相比,旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流過濾展現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。在過濾效率上,傳統(tǒng)管式陶瓷膜靠泵提升待處理液流速形成錯流過濾,有效過濾時間短,清洗頻繁。而旋轉陶瓷膜通過膜片高速旋轉實現(xiàn)抗污染,在膜表面產(chǎn)生的高速剪切力形成湍流,持續(xù)高效地清洗膜表面,使得過濾通量得以大幅提升,連續(xù)穩(wěn)定過濾時間明顯延長。在能耗方面,管式陶瓷膜需大流量循環(huán)泵沖刷膜表面,功率消耗大,而旋轉陶瓷膜馬達功率低,系統(tǒng)節(jié)能效果明顯,相較于管式陶瓷膜可節(jié)能 60% - 80%。對于處理高粘度、高固含量的物料,傳統(tǒng)過濾技術往往力不從心,旋轉陶瓷膜憑借其獨特的動態(tài)錯流方式和開放式流道設計,可耐受高濃度、高粘度物料,不會輕易出現(xiàn)膜堵塞問題。碟片式結構產(chǎn)生 7m/s 錯流流速,避免濾餅堆積,實現(xiàn)高濃粘物料連續(xù)處理。NMP回收中動態(tài)錯流旋轉陶瓷膜設備答疑解惑
醬油、醋行業(yè)罐底濃液回收,提升資源利用率。旋轉陶瓷膜新型過濾設備
旋轉速率控制:
傳統(tǒng)工業(yè)應用轉速通常 500~2000rpm,針對菌體物料降至 100~300rpm,將膜表面剪切力控制在 200~300Pa(通過流體力學模擬驗證,如 ANSYS 計算顯示 300rpm 時剪切速率<500s?1)。
采用變頻伺服電機,配合扭矩傳感器實時監(jiān)測,避免啟動 / 停機時轉速波動產(chǎn)生瞬時高剪切。
錯流流速調(diào)控:
膜外側料液錯流速度降至 0.5~1.0m/s(傳統(tǒng)工藝 1~2m/s),通過文丘里管設計降低流體湍流強度,同時采用橢圓截面流道減少渦流區(qū)(渦流剪切力可使局部剪切力驟升 40%)。
溫度控制模塊:
膜組件內(nèi)置夾套式溫控系統(tǒng),通入 25~30℃循環(huán)冷卻水(溫度波動≤±1℃),抵消旋轉摩擦熱(設備運行時膜面溫升通常 1~3℃);料液預處理階段通過板式換熱器預冷至 28℃。
膜孔徑匹配:
菌體粒徑通常 1~10μm(如大腸桿菌 1~3μm,酵母 3~8μm),選用 50~100nm 孔徑陶瓷膜(如 α-Al?O?膜,截留分子量 100~500kDa),既保證菌體截留率>99%,又降低膜面堵塞風險。
膜表面改性:
采用親水性涂層(如 TiO?納米層)降低膜面張力(接觸角從 60° 降至 30° 以下),減少菌體吸附;粗糙度控制 Ra<0.2μm,降低流體阻力與剪切力損耗。 旋轉陶瓷膜新型過濾設備
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