膜特点

膜分离技术是20世纪60年代中期开发成功的新型高效、精密的分离技术它是材料科学与介质分离技术的交叉结合点。是有分离效率高、设备简单、操作方便和节能等优点，广泛应用于各个工业领域（时钧等著2001）。在食品工业上的应用始于20世纪60年代末，先用于乳品加工随后应用于果汁加工、植物蛋白的提纯和浓缩。最早的膜分离组件都是有机膜类，因为有机膜便于生产加工，其材料主要有：纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、硅橡胶类、含氟高分子类等。它的弱点是不耐高温、不耐酸碱，机械强度不够，不耐有机溶剂，易于堵塞，不易清理，限制了其在食品领域的广泛使用。

无机膜发展的第1阶段出现在20世纪4 0年代，用于军事工业（黄仲涛等著1999）。20世纪80年代初至90年代，是第2阶段，荷兰Twente大学Burggraf 等人采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术研究出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，其孔径在3μm以下，孔隙率在50%以上。第3阶段是20世纪90年代以后，即以气体分离应用为主体和陶瓷膜分离器-反应器组合构件的研究阶段。无机陶瓷膜的主要材料是性能稳定的T i O和AL2O3，这些材料通过溶胶-凝胶法镀在陶瓷的载体上，一般的无机膜也称为陶瓷膜。

无机陶瓷膜分离技术的分离效果已经相当好，与有机膜材相比较，无机瓷膜的主要优点（汪勇等2003；朱科学等2002；汪勇等2005）如下：

(1) 耐高温，耐腐蚀

无机陶瓷膜在高温环境中具有高度的稳定性，从理论上讲，经过良好处理的陶瓷膜可耐受600%左右的高温、任何pH值和各种腐蚀性环境，目前尚没有一种高分子材料膜具有如此广泛的适用性。因此，在涉及高温和腐蚀性过程的工艺中有着非常广泛的应用前景。

(2) 抗微生物侵蚀

无机陶瓷膜一般不会与微生物发生化学及生物反应，具有抵抗有机溶剂的优点。因此，无机陶瓷膜适用于生化、制药、食品工业。

(3) 清洗方便

无机陶瓷膜具有高耐腐蚀性，因此，膜清洗问题很容易解决。采用碱液清洗油性沉积物；强酸溶解固体堵塞物；含酶清洗剂处理堵塞在膜上的蛋白质凝胶。无机陶瓷膜一般无毒，不污染环境，是比较好的净化工具；陶瓷膜元件具有非对称结构，可采用反冲的方法清除膜表面污物，实现连续作业而不堵塞。

(4) 膜易消毒处理

可采用高压蒸煮、高温蒸汽对膜进行消毒灭菌，也可以在碱、氯环境下灭菌消毒。

(5) 机械性能良好

无机陶瓷膜一般是经过高温烧结的微孔材料为基体，浸涂膜后再经烧结制成的。因此，无机陶瓷膜结构稳定性高、机械强度大、不易脱落和破裂。在一定压下不变形；在任何溶剂中不溶涨；能够经受固体颗粒的磨损。

(6) 膜的使用寿命长

经过多次的高温清洗后，膜的分离性能基本不变；比有机膜的使用寿命长3-5倍。减少了用户的维修与更换，节约了投资费用和使用者的时间。

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