陶瓷超濾膜在乳酸純化工藝中的應用
摘要：陶瓷超濾膜技術(shù)應用于乳酸純化工藝當中，通過實驗，重點考察了影響膜分離性能的關(guān)鍵參數(shù)，并對膜的污染機理及清洗方法進行了研究。結(jié)果表明，采用孔徑為30nm的陶瓷超濾膜，對乳酸鈣含量為13%左右，pH為9的乳酸發(fā)酵液，在過膜壓差為0.35MPa，膜面流速為4.5m/s，操作溫度為80℃的條件下，控制8倍的濃縮倍數(shù)，陶瓷超濾膜的滲透液品質(zhì)優(yōu)良，膜過濾通量維持在80～90L/(h·m2)。另外從技術(shù)的角度驗證了采用陶瓷超濾膜能代替原有的板框及沉淀工序。
關(guān)鍵詞：陶瓷膜；超濾；乳酸；發(fā)酵液；膜污染
乳酸是自然界3 大有機酸之一，廣泛應用于食品、飲料、醫(yī)藥、環(huán)保及化工領(lǐng)域。目前世界上乳酸的供需缺口一直很大。發(fā)酵法是乳酸生產(chǎn)最主要的方法。目前發(fā)酵法生產(chǎn)主要以鈣鹽法為主，即在乳酸發(fā)酵過程中，為了阻止乳酸對乳酸菌的抑制作用，保持乳酸菌的活性和濃度，獲得高產(chǎn)率的乳酸，通過加入重質(zhì)碳酸鈣，調(diào)節(jié)發(fā)酵系統(tǒng)的pH 為5.0～5.5 ，并在一定的溫度下，發(fā)酵 3～6 d 即可。乳酸生產(chǎn)工藝中，其純化操作費用占整個生產(chǎn)成本的50 %～60 %。而傳統(tǒng)的純化工藝存在純化路線長、產(chǎn)品品質(zhì)低等缺點。因此選擇合適的純化工藝路線，對降低乳酸的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的品質(zhì)及收率非常重要。為此，文中針對金丹乳酸現(xiàn)有的乳酸純化工藝所存在的問題，選擇了陶瓷超濾膜作為其主要純化手段。系統(tǒng)地研究了關(guān)鍵參數(shù)對膜分離過程的影響，選擇了提高膜滲透通量和截留率的有效途徑，并分析了陶瓷超濾膜污染機理，提出了有效的膜清洗方法。并從技術(shù)的角度驗證了以陶瓷超濾膜代替原有板框及沉淀工序的可行性。
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