陶瓷膜的開發(fā)與應(yīng)用。
1.一階段出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代,用于軍事工業(yè)。第二階段是從20世紀(jì)80年代初到90年代,burggraf等人利用溶膠一凝膠(Sol-Gel)技術(shù)研究了多層不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的微孔陶瓷膜,其孔徑小于3微米,孔隙率大于50%。第三階段是20世紀(jì)90年代以后,即以氣體分離應(yīng)用為主體與陶瓷膜分離器一反應(yīng)器組合構(gòu)件的討論階段。無機(jī)膜材料無機(jī)膜的主要材料是功能穩(wěn)定的TiO和Al2o3,通過溶膠-凝膠法鍍在陶瓷載體上,一般無機(jī)膜也叫陶瓷膜。
與有機(jī)膜材料相比,無機(jī)陶瓷膜在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.耐高溫、耐腐蝕的無機(jī)陶瓷膜在高溫、惡劣和微生物腐蝕環(huán)境中具有高度的穩(wěn)定性。理論上,處理良好的陶瓷膜能承受600℃左右的高溫。目前還沒有一種聚合物材料膜在任何pH值和各種腐蝕環(huán)境中具有如此廣泛的適用性。
2.清洗方便。由于陶瓷膜的高耐腐蝕性,固體阻塞物可以用強(qiáng)酸溶解,油性沉積物可以用堿液清洗,阻塞在膜上的蛋白質(zhì)凝膠可以用酶清洗劑處理。陶瓷膜元件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,可以通過反沖洗去除膜表面的污垢。
3.易消毒處理可采用高溫蒸汽或高壓蒸煮對(duì)膜進(jìn)行消毒滅菌,也可在氯堿環(huán)境中進(jìn)行消毒滅菌。
4.機(jī)械功能良好的陶瓷膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,在一定壓力下不變形,在任何溶劑中不溶性上升,能充分品嘗固體顆粒的磨損。
5.膜的使用壽命長,通過反復(fù)高溫清洗仍能保持分離功能不變,比有機(jī)膜的使用壽命長3~5倍。
3.應(yīng)用于發(fā)酵行業(yè):
1.在葡萄酒(醋)的過程中,無機(jī)膜市場很大,在葡萄酒過濾中,主要政策是去除酵母和細(xì)菌,特別是希望膜錯(cuò)流過濾,所以傳統(tǒng)過程中的擠壓。離心。硅藻土過濾和其他過程部分或全部被取消,這將給釀酒業(yè)帶來巨大的變化。
2.在發(fā)酵液中的應(yīng)用以味精提取過程為例:無機(jī)陶瓷膜對(duì)谷氨酸進(jìn)行微濾和消毒,完成消毒、消毒和濃縮過程的連續(xù)操作,消毒率達(dá)到99.98%。
3.酶膜反應(yīng)器討論無機(jī)膜是一種理想的酶反應(yīng)器。當(dāng)一些水解酶水解大分子物質(zhì)時(shí),水解產(chǎn)品是小分子可以通過一定孔徑的膜,而反應(yīng)物不能通過膜。然后繼續(xù)加速反應(yīng)朝著正確的方向發(fā)展。