错流过滤
应用错流过滤原理的方法有
应用错流过滤原理的方法有1. 名词解释在探讨应用错流过滤原理的方法之前,首先需要了解一些相关的名词和概念。
1.1 错流错流是指在流体中含有不应该存在的物质或颗粒,这些物质或颗粒可能对流体系统产生不利的影响,如堵塞管道、损坏设备等。
1.2 过滤过滤是通过分离或拦截固态颗粒或可溶性物质的过程,通过过滤可以将流体中的杂质去除,提高流体的纯度和质量。
1.3 错流过滤器错流过滤器是一种用于去除流体中错流的设备或装置,它通过物理或化学作用将固体颗粒或溶解物质从流体中分离出来。
2. 方法介绍应用错流过滤原理的方法主要包括以下几种:2.1 重力沉降法重力沉降法是基于物质的密度和粒径大小在重力作用下沉降速度的差异而实现错流过滤的方法。
通过设置合适的截面积和高度,使流体在错流过滤器中形成平缓的流动,利用物质的沉降速度差异使错流颗粒在流体中沉降下来,从而实现过滤的目的。
2.2 超滤法超滤法是利用超滤膜对流体进行过滤的方法。
超滤膜具有较小的孔径,可以将大部分溶质和颗粒截留在膜表面,只允许水和小分子物质通过,从而实现错流过滤的效果。
2.3 离心分离法离心分离法是利用离心力将流体中的错流颗粒从流体中分离出来的方法。
通过旋转式离心机或离心管等设备,利用颗粒在离心力作用下的差异,将错流颗粒沉积到离心机的底部或离心管的底部,从而实现过滤效果。
2.4 过滤介质法过滤介质法是利用具有一定孔隙度的过滤介质对流体进行过滤的方法。
过滤介质可以是一种固体材料,如滤纸、滤布等,也可以是一种多孔的材料,如活性炭、石英砂等。
通过控制过滤介质的孔隙度和厚度,实现对流体中错流颗粒的截留。
3. 应用案例3.1 废水处理在废水处理过程中,常常需要对废水中的固体颗粒进行过滤,以净化废水并降低对环境的影响。
应用错流过滤原理的方法可以有效地去除废水中的错流颗粒,提高废水的纯度。
3.2 液体食品加工在食品加工过程中,常常需要对液体食品中的杂质进行过滤,以提高产品质量和食品安全性。
死端过滤与错流过滤
死端过滤与错流过滤
什么是死端过滤?什么是错流过滤?
死端过滤和错流过滤是微滤膜过滤和超滤膜过滤运行过程中采用的两种操作方式,其示意图见图5—10。
死端(dead—end)过滤是将原水置于膜的上游,在压力差的推动下,水和小于膜
孑L的颗粒透过膜,大于膜孑L的颗粒则被膜截留。
形成压差的方式可以是在水
侧加压,也可以是在滤出液侧抽真空。
死端过滤随着过滤时间的延长,被截留颗
粒将在膜表面形成污染层,使过滤阻力增加,在操作压力不变的情况下,膜的过
滤透过率将下降。
因此,死端过滤只能间歇进行,必须周期性地清除膜表面的污
染物层或更换膜。
错流(cross-flow)过滤运行时,水流在膜表面产生两个分力,个是垂直于膜面的
法向力,使水分子透过膜面,另一种是平行于膜面的切向力,把膜面的截留物冲
刷掉。
错流过滤透过率下降时,只要设法降低膜面的法向力、提高膜面的切向力,
就可以对膜进行有效清洗,使膜恢复原有性能。
因此,错流过滤的滤膜表面不易
产生浓差极化现象和结垢问题,过滤透过率衰减较慢。
错流过滤的运行方式比较
灵活,既可以间歇运行,又可以实现连续运行。
错流过滤
错流过滤(cross flow filtration):在泵的推动下料液平行于膜面流动,与死端过滤(dead-end flow filtration)不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走,从而使污染层保持在一个较薄的水平。
错流过滤操作较死端过滤复杂,对固含量高于0.5%的料液通常采用错流过滤。
随着错流过滤操作技术的发展,在许多领域有代替死端过滤的趋势。
过滤是一个流体分离的过程。
当流体通过不同孔径的筛板时,固体物质被截留在筛板上,而被分离的产品则流进预先准备好的容器中。
错流过滤系统与传统的过滤机有很大差别,它可避免固形物在滤膜上沉积,由于滤液在系统内的高速循环运动及滤膜两侧的压力不同,滤清液以切线方向溜进预先准备好的容器中,而由于未滤液的高速循环运动,未滤液可将附着在膜上的固形物带走。
错流过滤技术运行无污染、无废硅藻土等助滤剂排放,属环保型过滤技术。
一、错流过滤的基本原理错流过滤的基本原理,是通过循环泵将要过滤的物质在不同孔径的滤膜孔道中做高速循环运动。
在压力的作用下,滤液以切线通过的方式滤出;未滤液由于高速运动而形成湍流,不断冲洗膜棒的内表面,将少量附着在膜上的固形物带走,从而防止了滤膜的阻塞,保持过滤的正常进行。
未滤液不断循环,固形物浓度愈来愈大,当浓度到达一定程度后自动排出,最终达到固液分离的目的。
二、错流过滤系统常用的几种膜1.错流过滤膜所用材料膜材料一般选用塑料、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或陶瓷膜。
通常所用的是聚合膜和陶瓷膜。
2.滤膜的种类滤膜根据孔径不同,可分为微孔过滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
滤膜根据形状不同,可分为中空纤维膜或毛细管膜、管状膜、螺旋卷式膜等。
3.不同种类的膜可滤除的物质三、错流过滤技术在啤酒工业中的应用错流过滤技术不但可以代替传统的硅藻土过滤机过滤啤酒,还可以从废酵母中回收啤酒。
在啤酒酿造过程中,发酵产生酵母泥的量约占啤酒总量的2%—3%,除留作种酵母参与发酵外,大部分成为废酵母。
PE管式膜错流过滤性能试验研究
!试验研究#PE 管式膜错流过滤性能试验研究3刘仁桓1 陈海平1 赵 旭2 王振波1 金有海1(11中国石油大学(华东) 21中国石油抚顺石化公司) 摘要 为了研究PE 管式膜的错流过滤性能,选用PE 管式膜作为过滤元件进行错流过滤试验,测试分析操作参数对错流过滤性能的影响。
试验结果表明:在错流过滤条件下,过滤稳定通量和初始通量都随操作压力的增加而线性增大;悬浮液浓度越大,过滤通量降低速度越快,并且随着浓度的增加,过滤的稳定通量略有下降;随着过滤错流速度的增大,过滤通量下降的速度变慢;过滤稳定通量随错流速度的增大,先迅速增大,在2m /s 左右达到峰值,然后缓慢下降。
关键词 PE 管式膜 操作参数 错流过滤 通量 影响引 言随着近代高科技的发展,膜的开发和研究领域日益拓宽,被认为是20世纪末到21世纪中期最具有发展前途的高技术之一[1-3]。
微孔膜错流过滤能阻止滤饼生成,并控制浓差极化现象,使膜组件有较高的稳定渗透通量和分离效能,是当前应用最为广泛的膜过滤技术。
PE 膜具有过滤精度高、耐腐蚀性能好、再生操作方便等优点,用于硫化氢制氢工艺[4]可从酸性介质中分离硫磺颗粒。
膜过滤的影响因素很多,过滤机理的研究还跟不上工业应用[5]。
为此需要研究各种溶质、溶剂以及各种膜的特性,还要研究它们之间的作用和操作条件的影响。
笔者主要研究PE 管式膜错流过滤、膜错流过滤的性能以及影响因素,为膜组件的优化和过滤机理的分析提供指导。
试 验 装 置试验装置流程如图1所示。
料罐中的悬浮液经搅拌器充分搅拌均匀后,由离心泵吸入,经流量计和管路系统进入过滤器。
由过滤器过滤后,过滤清液经流量计和管路系统返回料罐,浓缩液经管路系统返回料罐,混合后循环试验。
系统压力由014级精密压力表测量,过滤器的进、出口流量分别选用LZ B —25和LZ B —15型转子玻璃流量计测量。
图1 试验装置流程图试验物料采用FCC 平衡催化剂,用CoulterLS230激光粒度仪测得溶质颗粒的平均粒径为1818μm ,颗粒粒度分布见图2。
银纳米线错流过滤
银纳米线错流过滤一、银纳米线的魔力今天咱们说的可不是啥高深的科技,而是个看起来有点科幻又挺有趣的东西——银纳米线错流过滤。
别担心,不用吓到,这听起来挺复杂的,实际上一说起来就能懂。
你有没有想过,过滤这东西,大家都知道,但能不能用一种新材料,既高效又环保呢?答案就是——银纳米线!银,这个大家熟悉的东西,想必你也知道它在历史上可有点“牛”。
除了咱们耳熟能详的银饰品、银器,银在科学上的应用也是杠杠的。
比如它能杀菌、导电好,性能稳定,还能帮助清洁空气、水质,简直是环保界的“千里马”。
所以啊,银纳米线一问世,立马就成了过滤领域的“新宠”。
说到银纳米线,它的尺寸小得像啥呢?就像是你的头发那么细,甚至比头发还要细得多。
这么小的银纳米线,一旦用在过滤上,效果能差吗?那简直是事半功倍!比起传统的过滤材料,银纳米线可是小巧精悍,它就像是一把精准的“手术刀”,过滤起来既快又干净,绝对不让污染物有任何逃脱的机会。
二、错流过滤,牛在哪?你可能会想:“这银纳米线到底牛在哪里?又能怎么帮助我们过滤呢?”别急,我来给你讲讲错流过滤。
错流?乍一听是不是觉得挺抽象?其实就是一种巧妙的流体管理方式。
想象一下,水流过银纳米线的过滤层,不是笔直地往前冲,而是有点曲折,甚至是“错开”的流动。
为什么要这么做呢?因为这样可以让水和纳米线的接触面积增大,过滤的效果自然也就更好!就好像你走进一间密集的迷宫,四面八方都能碰到墙壁,不管你多快,最后都得靠墙推才行。
而且呢,这种错流方式特别适合处理一些复杂的液体或者气体。
就拿水来说,里面含有各种微小的杂质、细菌、病毒啥的,传统的过滤方式可能把大块的东西过滤掉,但那些微小的家伙呢?这时候,银纳米线错流过滤就表现得非常出色了。
它能精准地捕捉到那些肉眼看不见的污物,水流过之后,干净得让你自己都不敢相信。
就像给水洗了个“深层美容”,洁净得没得说。
三、银纳米线错流过滤的优势好,既然说了这么多,你肯定开始好奇,银纳米线错流过滤到底有哪些“过人之处”了。
名词解释
名词解释凝聚:指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。
封头过滤:一般过滤中,滤液的流动方向与滤饼基本垂直,称为封头过滤。
错流过滤:如果料液给过滤介质表面一个平等的大流量冲刷,则过滤介质表面积累的滤饼就会减少到可以忽略的程度,而通过过滤介质的流速却比较小。
这种过滤方式称为错流过滤或切向流过滤。
膜分离技术:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
浓差极化:在膜分离操作中,所有溶质均被透过液传送到膜表面上,不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用,在膜表面附近浓度升高。
反渗透:如果在高浓度水溶液一侧加压,使高浓度水溶液侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压,则高浓度水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧,这一过程就称为反渗透。
浊点现象:是指在一定的温度范围内,表面活性剂容易溶于水成为澄清的溶液,而当温度升高(或降低)一定程度时,溶解度反而减小,会在水溶液中出现混浊、析出、分层的现象。
溶液有透明变为混浊时的温度成为浊点。
双水相:是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两水相或多水相系统。
超临界流体:当流体的温度和压力都处在临界温度和临界压力以上时,则称该流体处于超临界状态,改流体为超临界流体。
凝胶的排阻极限:是指不能进入凝胶颗粒空穴内部的最小分子的分子量。
水通量:透过速率,是指单位时间、单位膜面积透过组分的通过量,对于水溶液体系,又称透水率或水通量简答题生物分离的一般步骤和各单元操作有哪些:1、发酵液的预处理与固液分离:加热、调PH、絮凝、沉淀、离心、过滤、错流过滤、均质化、研磨、溶胞、萃取2、初步纯化:沉淀、吸附萃取、超滤3、高度纯化:层析、离子交换、亲和、疏水、吸附、电泳4、成品加工:无菌过滤、超滤、喷雾干燥、结晶生物分离过程的选择准则:采用步骤数最少;次序要相对合理;适应产品的技术规格;生产规模;进料组成产品形式;产品的稳定性;物性;环保和安全要求;生产方式。
超滤工作原理
超滤的工作原理超滤(Ultrafiltration)技术是一种膜滤法,也有错流过滤(CrossFiltration)之称。
它能从周围含有微粒的介质中分离出10~100A的微粒,这个尺寸范围内的微粒,通常是指液体内的溶质。
其基本原理是在常温下以一定压力和流量,利用不对称微孔结构和半透膜介质,依靠膜两侧的压力差作为推动力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质通过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留,从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。
超滤技术的优缺点与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:1.2.3.4.和维护。
5.501.2.搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上,超滤容器内放人一支磁棒。
在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器,小分子溶质和溶剂分子被排出膜外,大分子向滤膜表面堆积时,被电磁搅拌器分散到溶液中。
这种方法不容易产生浓度极化现象,提高了超滤的速度。
4.中空纤维超滤由于膜板式超滤装置,截留面积有限,中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的,中空纤维毛细管,两端相通,管的内径一般在0.2mm左右,有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋,极大地增大了渗透的表面积,提高了超滤的速度。
超滤原理空纤维毛细管,两端相通,管的内径一般在0.2mm左右,有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋,极大地增大了渗透的表面积,提高了超滤的速度。
纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。
超滤应用净水器行业是超滤应用比较广泛的一个行业。
家用超滤净水器,是目前市场上主流的净水器产品。
它的核心部件是超滤膜。
CFF错流膜 过滤的生产应用
现 酵 母 和 啤酒 的 分离 , 离 后 的啤 酒 回收 到 分 到S T 直接进行酵母烘干或酵母湿料出售。 Y, C F 滤流程 图如 ( 2 。 F过 图 )
2 启 动过滤后 , 5 % ~ 0 ) 将 0 6 %浓度 的原酵母 V T 作为酒尾回添到清酒 中; N, 分离后的酵母 回收 按额定要求进行 D 的在线稀释 , W 稀释到 2 % 0 3 %浓度后 再通 过供 料泵 送人错 流 过滤 系统 ; 0
2 F 过 滤 流程及 陶瓷 膜组 数据 的确 定 . CF 2
3 过滤控制 P 冷却温度在 l℃左右 , ) G 5 使其达
根据基本能力 的数据 , 我们选择 了连续式的 到 与 流 速相 适 应 的粘 度 ; 滤 液循 环 泵循 环酵 母 用 CF F 系统 , 主要 的过滤操 作 流程为 : 液 , 其 以 3 m/的 流速 流过 滤 柱 , 使 ~5 s 待各 段 滤 柱
色度
(B ) E C
42 .
苦味
( U B )
1 .6 59
多酚
( /) mg L
9 . 37
浊度
(B ) E C
01 .3
巴后F 过滤酒存在巴后浊度偏高的现象, 因此
我们一直对添加“ F 过滤回收酒” CF 的清酒在实验室 ^ 工巴氏杀菌 (0C 0 i处理) 6  ̄ rn 3a 后分析浊度以防止 品质
图2 C F F 过滤流程图
申 通
集
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拓璞 ∞2 (液 态、超} ) 筏漫i | 临界
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3 ・ 2
玉门拓璞科技开发有限责任公司 出品
过 滤 陶瓷膜 系统 性 能 的选 择 ( 2 。 表 )
错流过滤原理
错流过滤原理错流过滤是一种用于网络流量分析和处理的技术,它可以帮助识别和过滤出网络流量中的异常或恶意行为。
错流过滤原理基于对网络流量的深入分析和对已知异常行为的学习,通过建立模型和规则,对流量进行实时监测和过滤,以提高网络的安全性和性能。
错流过滤原理的关键在于异常行为的识别和分类。
通过对网络流量的分析,可以发现一些与正常行为不符的模式或规律,这些异常行为可能是由于网络攻击、恶意软件或其他非法活动引起的。
因此,错流过滤的目标就是将这些异常行为从正常流量中区分出来,并采取相应的措施进行处理。
在错流过滤原理中,常用的方法是建立模型和规则来描述网络流量的正常行为。
首先,需要对正常流量进行统计分析,了解其特征和规律。
然后,根据已知的异常行为和攻击方式,建立相应的模型和规则。
这些模型和规则可以基于统计学、机器学习、行为分析等方法来构建,以便更好地识别和分类异常行为。
在实际应用中,错流过滤可以应用于各种网络环境和场景。
例如,在企业网络中,可以使用错流过滤来检测和防御各种网络攻击,如DDoS攻击、SQL注入、恶意软件传播等。
在云计算环境中,错流过滤可以帮助提高虚拟机的安全性,防止恶意虚拟机对其他虚拟机造成影响。
在移动网络中,错流过滤可以用于检测和防御移动恶意软件的传播和攻击。
为了提高错流过滤的效果和性能,还可以采用多种技术和策略。
例如,可以使用高性能的流量采集和处理设备,以提高流量的捕获和分析速度。
可以使用分布式的错流过滤系统,以便更好地应对大规模和复杂的网络环境。
还可以结合其他安全技术,如入侵检测系统、防火墙等,形成综合的安全防护体系。
错流过滤原理是一种重要的网络安全技术,它可以帮助识别和过滤出网络流量中的异常行为,提高网络的安全性和性能。
在实际应用中,需要根据具体的网络环境和需求,选择合适的方法和策略来实施错流过滤,以确保网络的正常运行和安全防护。
错流过滤实验报告
一、实验目的1. 了解错流过滤的原理和操作方法;2. 掌握错流过滤在液体分离中的应用;3. 通过实验验证错流过滤的效率及影响因素。
二、实验原理错流过滤是一种动态过滤方式,其原理是在膜表面形成两个分力:一个是垂直于膜面的法向力,使水分子透过膜面;另一个是平行于膜面的切向力,将膜面上的截留物冲刷掉。
在错流过滤过程中,原料液在膜管内高速流动,在压力驱动下,含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜,含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留,从而实现流体分离、浓缩、纯化。
三、实验仪器与材料1. 错流过滤装置:膜组件、蠕动泵、秒表、压力表、量筒等;2. 原料液:浊度较高的水样;3. 膜材料:微滤膜、超滤膜等;4. 清洗液:去离子水、酸碱溶液等。
四、实验步骤1. 将膜组件安装到错流过滤装置上,确保连接紧密;2. 将浊度较高的水样加入原料液容器中;3. 开启蠕动泵,使水样在膜组件内高速流动;4. 调节压力表,使膜组件两端产生一定压差;5. 观察膜组件进出口的压力变化,记录数据;6. 定时取样,分析透过液和浓缩液的浊度;7. 实验结束后,清洗膜组件,清除污染物。
五、实验结果与分析1. 在错流过滤过程中,透过液的浊度逐渐降低,浓缩液的浊度逐渐升高,说明错流过滤对浊度有较好的去除效果;2. 随着过滤时间的延长,透过液的浊度变化趋于稳定,说明错流过滤的效率相对稳定;3. 在相同条件下,不同孔径的膜材料对浊度的去除效果不同,孔径越小,去除效果越好;4. 膜表面污染是影响错流过滤效率的主要因素,可通过反冲洗等方法清除污染物,提高过滤效率。
六、实验结论1. 错流过滤是一种有效的液体分离方法,适用于浊度较高的水样处理;2. 膜材料的孔径、操作条件等因素对错流过滤效率有显著影响;3. 清洗膜表面是提高错流过滤效率的重要手段。
七、实验建议1. 在实验过程中,注意调节压力,避免膜组件损坏;2. 定期清洗膜组件,清除污染物,提高过滤效率;3. 选择合适的膜材料,根据实际需求进行实验优化。
超滤的优缺点1
超滤原理和优缺点超滤原理超滤(Ultrafiltration)技术是一种膜滤法,也有错流过滤(Cross Filtration)之称。
它能从周围含有微粒的介质中分离出10~100A的微粒,这个尺寸范围内的微粒,通常是指液体内的溶质。
其基本原理是在常温下以一定压力和流量,利用不对称微孔结构和半透膜介质,依靠膜两侧的压力差作为推动力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质通过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留,从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。
超滤技术的优缺点与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。
对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行,以压缩空气为动力,推动容器内的活塞前进,使样液形成内压,容器底部设有坚固的膜板。
小于膜板孔径直径的小分子,受压力的作用被挤出膜板外,大分子被截留在膜板之上。
超滤开始时,由于溶质分子均匀地分布在溶液中,超滤的速度比较快。
但是,随着小分子的不断排出,大分子被截留堆积在膜表面,浓度越来越高,自下而上形成浓度梯度,这日才超滤速度就会逐渐减慢,这种现象称为浓度极化现象。
为了克服浓度极化现象,增加流速,设计了几种超滤装置:1. 无搅拌式超滤这种装置比较简单,只是在密闭的容器中施加一定压力,使小分子和溶剂分子挤压出膜外,无搅拌装置浓度极化较为严重,只适合于浓度较稀的小量超滤。
陶瓷膜过滤技术
陶瓷膜过滤技术
陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜。
陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程:在压力作用的驱动下,原料液在膜管内流动,小分子物质透过膜,含大分子组分的浓缩液被膜截留,从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。
陶瓷膜过滤精度涵盖微滤和超滤,微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间,超滤膜过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间
技术特点:
1)多通道陶瓷膜,通道内径4mm,适用于高浓度、高粘度等液态体系的过滤分离处理。
2)具有高的切向流速,降低膜表面的浓差极化现象,膜通量稳定
3)膜材质:承体a-Al2O3含量>99%(99瓷),膜层为复合锆膜,抗污染强、再生恢复方
便
4)机械强度大,耐磨性好
5)PH耐受范围宽,耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好
6)易清洗,可高温消毒、反向冲洗,适于除菌过滤过程
7)使用寿命长,某些行业使用寿命大于5年,设备综合成本低,性价比高
8)自动化,半自动化,手动设计系统兼备,操作方便
主要应用领域
1)刚体冷轧、金属切削液废水,碱液废水、印钞等废水处理
2)抗生素行业,氨基酸行业发酵液澄清过滤
3)酶制剂发酵液的澄清过滤,去菌过滤
4)中药及植物提取澄清分离,取代醇沉和离心
5)催化剂、钛金属等的回收过滤
6)果蔬汁浓缩和澄清、乳制品生产、啤酒葡萄酒除菌过滤
7)大豆深加工(大豆蛋白、大豆低聚糖、大豆已黄酮
8)茶叶深加工。
超滤工作原理
超滤的工作原理超滤( Ultrafiltration)技术是一种膜滤法,也有错流过滤(Cross Filtration)之称。
它能从四周含有微粒的介质中分别出10~100A的微粒,这个尺寸范围内的微粒,往常是指液体内的溶质。
其基来源理是在常温下以必定压力和流量,利用不对称微孔构造和半透膜介质,依赖膜双侧的压力差作为推进力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质经过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留,进而达到分别、分级、纯化、浓缩目的的一种新式膜分离技术。
超滤技术的优弊端与传统分别方法对比,超滤技术拥有以下特色:1.滤过程是在常温下进行,条件平和无成分破坏,因此特别适合对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分别、分级、浓缩与富集。
2.滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需增添化学试剂,无污染,是一种节能环保的分别技术。
3.超滤技术分别效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均特别有效。
4.超滤过程仅采纳压力作为膜分别的动力,所以分别装置简单、流程短、操作简易、易于控制和保护。
5.超滤法也有必定的限制性,它不可以直接获取干粉制剂。
关于蛋白质溶液,一般只好获取10~50%的浓度。
超滤装置是在一个密闭的容器中进行,以压缩空气为动力,推进容器内的活塞行进,使样液形成内压,容器底部设有坚固的膜板。
小于膜板孔径直径的小分子,受压力的作用被挤出膜板外,大分子被截留在膜板之上。
超滤开始时,因为溶质分子平均地散布在溶液中,超滤的速度比较快。
但是,跟着小分子的不停排出,大分子被截留聚积在膜表面,浓度愈来愈高,自下而上形成浓度梯度,这天才超滤速度就会渐渐减慢,这类现象称为浓度极化现象。
为了战胜浓度极化现象,增添流速,设计了几种超滤装置:1.无搅拌式超滤这类装置比较简单,不过在密闭的容器中施加必定压力,使小分子和溶剂分子挤压出膜外,无搅拌装置浓度极化较为严重,只合适于浓度较稀的小量超滤。
生物分离工程名词解释
2、Cell isolation and disruption差速离心differential centrifugation:大小差别区带离心zonal ~:差速S;平衡ρ滤饼的重量比阻r B:表示单位滤饼厚度的阻力系数,是衡量过滤特性的主要指标。
随操作压力差的提高而增大。
终端过滤Dead-end filtration:即料液流向与膜面垂直。
膜表面滤饼阻力大,透过通量很低。
错流过滤Cross-flow filtration:固体悬浮液流动方向与过滤介质平行。
能连续清除过滤介质表面的滞留物,使滤饼不能形成,整个过滤中能保持较高的滤速。
3、初级分离沉降系数:颗粒在单位离心场中粒子的速度。
沉淀Precipitation:物理环境的变化引起溶质溶解度降低,生成固体凝聚物的现象。
广泛应用于蛋白质等分离。
盐析Salting-out:蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低,发生沉淀的现象。
β—盐浓度为0时,蛋白质溶解度的对数值。
与蛋白质种类、温度、pH值有关,与盐无关;盐析常数Ks:,与蛋白质和无机盐的种类有关,与温度、pH值无关。
等电点沉淀:蛋白质在pH值为其等电点的溶液中净电荷为零,蛋白质之间静电排斥力最小,溶解度最低。
利用蛋白质在pH值为其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。
热沉淀thermal precipitation:利用在较高温度下,热稳定性差的蛋白质发生变性沉淀的现象。
用于分离纯化热稳定性高的目标蛋白。
非离子型聚合物nonionic polymers聚乙二醇(PEG)表面活性剂surfactant:是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。
具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。
泡沫分离foam separation:是以气泡为介质,利用组分的表面活性差进行分离的一种方法。
/根据表面吸附原理,利用同期鼓泡在液相中形成的气泡为载体对溶质或颗粒进行分离。
临界胶团浓度critical micelle concentration, CMC:浓度到达一定值,表面活性剂分子缔合、聚集成胶团后,溶液的表面张力不再随c增大而降低,表活在水溶液中形成胶团的最低浓度称为CMC。
错流过滤技术在中小工厂的应用
错流过滤技术在中小工厂的应用Crossflow Filtration in Craft Breweries硅藻土转向错流过滤是发展趋势。
健康和环境因素是最初变革的主要原因,但如今,对高质量和具有竞争力成本的需求促使越来越多的酿酒商主动变革。
多年经验证明,错流过滤适用于所有规模啤酒工厂,以及所有类型的啤酒。
本文论述其在中小规模工厂,包括精酿工厂的应用。
1855年,Fick研发了第一种基于硝酸纤维素的合成膜,并用各种流体进行测试。
108年后的1963年,DuPont引进了第一套错流过滤系统,该系统应用了Loeb 和Sourirajan研发的非对称膜。
在啤酒过滤方面,首次错流过滤试验由Diethard Wagner于1993年公布,随后德国赛茨过滤器公司Seitz Filterwerke的Karl Duchek于1994年首次提出了一套功能性系统概念,包括质量数据和经济方面的对比。
该方案将错流过滤技术与上游的离心过滤和下游的基于薄板的圆盘式过滤器相结合,按成本计算,产生了与传统硅藻土过滤技术相媲美的啤酒质量。
图1:精酿工厂使用的错流过滤系统首次应用于精酿啤酒企业是于1995年安装在德国布滕汉姆的Meusel啤酒工厂。
在这里,赛茨公司安装了一套全自动的解决方案,将Westfalia离心过滤与微流过滤系统结合在一起,随后是盘式过滤器,过滤能力达30 hl/h。
该过滤系统替代了硅藻土过滤器和板式过滤器,直至今天该系统仍顺利运行。
Meusel目前生产18种不同的啤酒品牌,包括10款金色啤酒和8款黑啤酒,浓度从7.8°P~21°P,其中一些采用后添加酒花工艺。
Meusel年啤酒产量为1755 kl。
8年后,又一家精酿工厂将硅藻土过滤替换成错流膜过滤。
在2003年,德国厄尔德波特啤酒工厂安装了首台PROFi过滤系统,其能力为100 hl/h。
并联运行2个月后,老系统被拆除。
工厂年产量约7000kl,包括4款金色啤酒和3款黑色啤酒,浓度从11°P~14°P。
错流过滤机操作流程
错流过滤机操作流程
错流过滤机是一种常用的固液分离设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
正确的操作流程能够保证设备的正常运行和高效
工作,下面将介绍错流过滤机的操作流程。
首先,操作人员需要对错流过滤机进行检查和准备工作。
检查
设备的各个部件是否完好,确保设备没有损坏或漏水等问题。
同时,准备好所需的过滤介质和其他辅助设备。
接下来,操作人员需要将待处理的物料加入到错流过滤机的料
斗中。
根据物料的性质和要求,调整好过滤机的操作参数,如过滤
速度、压力等。
然后,打开错流过滤机的电源开关,启动设备。
根据设备的工
作原理,物料会被抽入过滤介质中,固体颗粒会被过滤介质截留,
而液体则会通过过滤介质流出。
在设备运行过程中,操作人员需要不断监控设备的运行状态,
确保设备正常工作。
同时,根据需要调整设备的操作参数,以达到
最佳的过滤效果。
当物料处理完毕后,关闭错流过滤机的电源开关,停止设备。
将过滤介质中的固体颗粒清理干净,清洗设备的各个部件,以保持
设备的清洁和卫生。
最后,对错流过滤机进行定期的维护和保养工作,包括清洗设备、更换耗材等。
这样可以延长设备的使用寿命,保证设备的正常
运行。
总的来说,正确的操作流程对于错流过滤机的运行至关重要。
只有严格按照操作流程进行操作,才能保证设备的正常工作和高效
运行。
希望以上介绍能够帮助您更好地了解错流过滤机的操作流程。
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错流过滤(cross flow filtration):在泵的推动下料液平行于膜面流动,与死端过滤(dead-end flow filtration)不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走,从而使污染层保持在一个较薄的水平。
错流过滤操作较死端过滤复杂,对固含量高于0.5%的料液通常采用错流过滤。
随着错流过滤操作技术的发展,在许多领域有代替死端过滤的趋势。
过滤是一个流体分离的过程。
当流体通过不同孔径的筛板时,固体物质被截留在筛板上,而被分离的产品则流进预先准备好的容器中。
错流过滤系统与传统的过滤机有很大差别,它可避免固形物在滤膜上沉积,由于滤液在系统内的高速循环运动及滤膜两侧的压力不同,滤清液以切线方向溜进预先准备好的容器中,而由于未滤液的高速循环运动,未滤液可将附着在膜上的固形物带走。
错流过滤技术运行无污染、无废硅藻土等助滤剂排放,属环保型过滤技术。
一、错流过滤的基本原理错流过滤的基本原理,是通过循环泵将要过滤的物质在不同孔径的滤膜孔道中做高速循环运动。
在压力的作用下,滤液以切线通过的方式滤出;未滤液由于高速运动而形成湍流,不断冲洗膜棒的内表面,将少量附着在膜上的固形物带走,从而防止了滤膜的阻塞,保持过滤的正常进行。
未滤液不断循环,固形物浓度愈来愈大,当浓度到达一定程度后自动排出,最终达到固液分离的目的。
二、错流过滤系统常用的几种膜1.错流过滤膜所用材料膜材料一般选用塑料、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或陶瓷膜。
通常所用的是聚合膜和陶瓷膜。
2.滤膜的种类滤膜根据孔径不同,可分为微孔过滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
滤膜根据形状不同,可分为中空纤维膜或毛细管膜、管状膜、螺旋卷式膜等。
3.不同种类的膜可滤除的物质三、错流过滤技术在啤酒工业中的应用错流过滤技术不但可以代替传统的硅藻土过滤机过滤啤酒,还可以从废酵母中回收啤酒。
在啤酒酿造过程中,发酵产生酵母泥的量约占啤酒总量的2%—3%,除留作种酵母参与发酵外,大部分成为废酵母。
而如何回收废酵母中的啤酒,各企业有不同的方法。
最传统的方法是使用板框式压滤机压滤。
但这种方法易使啤酒浑浊,加重氧化味,增加劳动强度等弊端。
而采用错流过滤技术从废酵母中回收啤酒,可使回收的啤酒质量大大提高,劳动强度大大降低,而且回收效果好。
此外,错流过滤技术还可用于废碱液的回收等。
传统过滤过滤作用是由两个过程组成:筛选作用和吸附作用。
如果微粒比滤层的孔隙大,即产生筛选作用。
混浊微粒被截留,不仅是筛选作用的结果,也是过滤层里面发生吸附作用的结果。
用多孔隔膜进行固相物质和液相物质分离的操作称为过滤。
过滤过程是用多孔滤膜截住固体的悬浮微粒,让液体通过,把固体的微粒阻挡在滤膜的表面上,并逐渐汇聚形成了沉淀层。
过滤层有多孔和渠道,孔和渠道的直径有大有小,渠道存在弯曲和交叉。
在悬浮微粒过滤时,微粒的直径使它不可能通过孔隙的入口时,就被截留在过滤层的表面上,形成第二道过滤层。
过滤层的加厚,会使液体通过各层的速度逐渐下降,随着微粒在入口孔隙上方的不断积累,最终会堵塞孔隙,直到过滤作用完全停止。
除了塞住渠道的入口外,部分微粒钻入渠道内部,也会使渠道的直径变小,而在渠道弯曲的地方所产生的堵塞更加明显。
部分微粒粘附在渠道壁上,这种吸附作用的积累,根据过滤层的材质和物理状态,给液体通过造成了不同的困难程度。
传统过滤的速度,取决于对悬浮体的压力、沉淀层的厚度、沉淀的结构和特征、悬浮体的组成和液体的温度。
葡萄酒密闭过滤时,泵送葡萄酒会产生压力。
在过滤层的一面与另一面压力的差,称之为压头。
当而如何压头越大,过滤速度也越快。
在沉淀压缩时,由于压力的增加,过滤速度也加快。
当压力达到一定值时,即使增加压力,过滤的速度也不再加快,此时的压力称之为临界压力,超过这个压力,过滤层将被击穿。
压力除了压缩过滤层以外,有些比较小的微粒,在强大压力作用下进入渠道的孔隙,并且造成堵塞。
错流过滤错流过滤打破了传统过滤的机制,即液体的流向和滤膜相切,使得滤膜的孔隙不容易堵塞。
被过滤的酒液在压力推动下,带着混浊的微粒,高速在管状滤膜的内壁流动,而附着在滤膜上的残留物质很薄,其过滤阻力增加不大,因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
错流过滤打破了传统过滤的机制,即液体的流向和滤膜相切,使得滤膜的孔隙不容易堵塞。
被过滤的酒液在压力推动下,带着混浊的微粒,高速在管状滤膜的内壁流动,而附着在滤膜上的残留物质很薄,其过滤阻力增加不大,因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
酵母中的啤酒,各企业有不同的方法。
最传统的方法是使用板框式压滤机压滤。
但这种方法易使啤酒浑浊,加重氧化味,增加劳动强度等弊端。
而采用错流过滤技术从废酵母中回收啤酒,可使回收的啤酒质量大大提高,劳动强度大大降低,而且回收效果好。
此外,错流过滤技术还可用于废碱液的回收等。
传统过滤过滤作用是由两个过程组成:筛选作用和吸附作用。
如果微粒比滤层的孔隙大,即产生筛选作用。
混浊微粒被截留,不仅是筛选作用的结果,也是过滤层里面发生吸附作用的结果。
用多孔隔膜进行固相物质和液相物质分离的操作称为过滤。
过滤过程是用多孔滤膜截住固体的悬浮微粒,让液体通过,把固体的微粒阻挡在滤膜的表面上,并逐渐汇聚形成了沉淀层。
过滤层有多孔和渠道,孔和渠道的直径有大有小,渠道存在弯曲和交叉。
在悬浮微粒过滤时,微粒的直径使它不可能通过孔隙的入口时,就被截留在过滤层的表面上,形成第二道过滤层。
过滤层的加厚,会使液体通过各层的速度逐渐下降,随着微粒在入口孔隙上方的不断积累,最终会堵塞孔隙,直到过滤作用完全停止。
除了塞住渠道的入口外,部分微粒钻入渠道内部,也会使渠道的直径变小,而在渠道弯曲的地方所产生的堵塞更加明显。
部分微粒粘附在渠道壁上,这种吸附作用的积累,根据过滤层的材质和物理状态,给液体通过造成了不同的困难程度。
传统过滤的速度,取决于对悬浮体的压力、沉淀层的厚度、沉淀的结构和特征、悬浮体的组成和液体的温度。
葡萄酒密闭过滤时,泵送葡萄酒会产生压力。
在过滤层的一面与另一面压力的差,称之为压头。
压头越大,过滤速度也越快。
在沉淀压缩时,由于压力的增加,过滤速度也加快。
当压力达到一定值时,即使增加压力,过滤的速度也不再加快,此时的压力称之为临界压力,超过这个压力,过滤层将被击穿。
压力除了压缩过滤层以外,有些比较小的微粒,在强大压力作用下进入渠道的孔隙,并且造成堵塞。
错流过滤错流过滤打破了传统过滤的机制,即液体的流向和滤膜相切,使得滤膜的孔隙不容易堵塞。
被过滤的酒液在压力推动下,带着混浊的微粒,高速在管状滤膜的内壁流动,而附着在滤膜上的残留物质很薄,其过滤阻力增加不大,因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
错流过滤机相对于硅藻土过滤机的优点在于:提高了过滤效率、过滤质量,节省了过滤材料,并且使整个过滤过程实现了自动化。
正常使用下过滤膜可用4年—5年不用更换(每个工作循环之后需清洗)减少过滤损失,避免废弃硅藻土对环境造成的污染,同时减少了污水量及过滤损失,符合环保发展的要求。
由于构成葡萄酒混浊的微粒直径有大有小,如果一开始就用孔隙小的过滤层来过滤,过滤层将很快被堵塞。
因此,应该遵循粗滤精滤无菌过滤的顺序进行过滤,并且为此而选用相应的过滤介质和来源中国酒业新闻网设备张裕公司以下胶处理后的福建干红葡萄酒为试验对象,分别用硅藻土过滤和错流过滤,通过色泽、香气、生物稳定性、成本方面的对比,研究硅藻土过滤和错流过滤对风味和生物稳定性影响的差别,选用既保证原酒的稳定性,又最大程度保留原酒风味和口感的过滤方式。
由于构成葡萄酒混浊的微粒直径有大有小,如果一开始就用孔隙小的过滤层来过滤,过滤层将很快被堵塞。
因此,应该遵循粗滤精滤无菌过滤的顺序进行过滤,并且为此而选用相应的过滤介质和来源中国酒业新闻网设备。
张裕公司以下胶处理后的福建干红葡萄酒为试验对象,分别用硅藻土过滤和错流过滤,通过色泽、香气、生物稳定性、成本方面的对比,研究硅藻土过滤和错流过滤对风味和生物稳定性影响的差别,选用既保证原酒的稳定性,又最大程度保留原酒风味和口感的过滤方式。
二者对比经试验对比发现,硅藻土过滤和错流过滤对理化指标影响不大。
在微生物稳定性方面,每半个月分析一次挥发酸进行观察对比,硅藻土过滤和错流过滤挥发酸都没有变化,留样稳定性方面所有样品都未发现长膜、沉淀情况经过连续分析挥发酸发现,在保证一定游离二氧化硫的前提下,错流过滤和硅藻土过滤的生物稳定性都是稳定的。
经过品尝对比,错流过滤后酒样的香气和口感都要比硅藻土过滤后的样品较淡薄,香气稍轻,原因是错流过滤批次较小,清洗次数太多,微孔过滤损失较多,如果连续大生产错流过滤对理化指标、色度、颜色的影响不会太大。
利用浊度仪测量过滤前后的葡萄酒样品的浊度值,利用错流过滤的酒样澄清度显著好于硅藻土过滤的酒样实验中硅藻土过滤机4个小时过滤100千升,清洗一次,过滤结束。
错流过滤机过滤开始和结束都需要进行酸碱清洗,过滤100千升半成品原酒,过滤速度为10千升/小时,期间还需要2次清水清洗由于构成葡萄酒混浊的微粒直径有大有小,如果一开始就用孔隙小的过滤层来过滤,过滤层将很快被堵塞。
因此,应该遵循粗滤精滤无菌过滤的顺序进行过滤,并且为此而选用相应的过滤介质和来源中国酒业新闻网设备。
张裕公司以下胶处理后的福建干红葡萄酒为试验对象,分别用硅藻土过滤和错流过滤,通过色泽、香气、生物稳定性、成本方面的对比,研究硅藻土过滤和错流过滤对风味和生物稳定性影响的差别,选用既保证原酒的稳定性,又最大程度保留原酒风味和口感的过滤方式。
二者对比经试验对比发现,硅藻土过滤和错流过滤对理化指标影响不大。
在微生物稳定性方面,每半个月分析一次挥发酸进行观察对比,硅藻土过滤和错流过滤挥发酸都没有变化,留样稳定性方面所有样品都未发现长膜、沉淀情况。
经过连续分析挥发酸发现,在保证一定游离二氧化硫的前提下,错流过滤和硅藻土过滤的生物稳定性都是稳定的。
经过品尝对比,错流过滤后酒样的香气和口感都要比硅藻土过滤后的样品较淡薄,香气稍轻,原因是错流过滤批次较小,清洗次数太多,微孔过滤损失较多,如果连续大生产错流过滤对理化指标、色度、颜色的影响不会太大。
利用浊度仪测量过滤前后的葡萄酒样品的浊度值,利用错流过滤的酒样澄清度显著好于硅藻土过滤的酒样。
实验中硅藻土过滤机4个小时过滤100千升,清洗一次,过滤结束。
错流过滤机过滤开始和结束都需要进行酸碱清洗,过滤100千升半成品原酒,过滤速度为10千升/小时,期间还需要2次清水清洗。
在小批量生产过程中错流过滤需要更多的水电费用,需要从膜的材料、孔径方面进一步研究,如果能够减少清洗次数,连续化大生产能够大大提高过滤效率,而且对理化指标、色度和风味等的影响不会太大。
酒在冷冻前经硅藻土过滤后,再经错流过滤,可除去酒中的部分胶体物质,有利于酒石结晶和冷冻。