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相較于傳統(tǒng)聚合物分離膜材料,陶瓷膜具有化學穩(wěn)定性好,能耐酸、耐堿;機械強度大,可反向沖洗;抗微生物能力強;耐高溫;孔徑分布窄、分離等優(yōu)點,在食品工業(yè)、生物工程、環(huán)境工程、化學工業(yè)、石油化工、冶金工業(yè)等領域得到了廣泛的應用,其市場銷售額以30%的年增長率發(fā)展著。陶瓷膜的不足之處在于造價較高、無機材料脆性大、彈性小、給膜的成型加工及組件裝備帶來一定的困難等。
無機陶瓷膜的孔隙率高,達35%-40%,保證了高的膜通量;?
無機陶瓷膜分離層結構更合理,分離層及支撐層共4層,孔徑分別為5-10、1.0、0.6、0.2μm,形成了真正意義上的梯度膜或稱不對稱膜,提高了膜的抗污染能力,起分離作用的分離層更薄,為20μm厚,膜清洗也更簡單方便;而有機膜一般均為對稱膜,抗污染能力差,進膜需經過嚴格的預處理
蛋白和酶的純化濃縮
超濾已成為蛋白和酶等純化和濃縮的過程。超濾濃縮的優(yōu)點是無相變,一般不需加熱,工序簡化,適用pH范圍寬和防止失活等,很適于熱敏性物質的分離濃縮。通常是預處理的粗制品經超濾,使一些低分子物和鹽透過膜,使酶和蛋白獲得濃縮和精制。選用不同截留分子量的膜,不同的膜材質和工藝可實現(xiàn)不同酶和蛋白的純化濃縮。
陶瓷膜分離是一種與孔徑大小相關的篩分過程,采用動態(tài)的錯流過濾方式:原料液通過循環(huán)泵在陶瓷膜孔道中作高速循環(huán)運動,在壓力作用下,澄清滲透液通過陶瓷膜片和多孔的陶瓷基體,沿與之垂直方向向外透過膜,濃縮液被膜截留,并在孔道中作高速流動而引起湍流,不斷沖洗陶瓷膜片內表面,將附在濾膜上的少量沉積物帶走,保持穩(wěn)定的清液流出,從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。