膜分離系統的組成包括哪幾部分（膜分離設備的工作原理）
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添加時間：2022-10-27 瀏覽次數:2258
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膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+等金屬離子廢水都適宜用電滲析進行處理。
發展有機酸產業是我國輕工行業一個非常重要的組成部分，它們的相關產品已經廣泛滲透到我們的日常生活中，比如有機酸發酵制得的檸檬酸，被廣泛用作酸味劑，應用到各種飲料及食品中;作為未來石油基高分子材料替代品之一的聚乳酸，其基本原料L-乳酸也是通過發酵制備的一種重要的有機酸。
有機酸通過發酵工藝大量生產，這些酸均在水溶液中制得，必須要從過量的試劑(發酵時的發酵基、營養素)或者從料液帶入的雜質以及副產物中予以分離，采用的分離方法有多種，重結晶、色譜、吸附、過濾、蒸發等，分離過后還需要繼續提純、濃縮、結晶，整個工藝過程冗長而復雜，提取費用高達生產成本的50%。存在不能連續操作、成本高、需要衍生預處理、費用昂貴、勞動強度大，不易放大生產等缺陷。因此對于有機酸的生產要尋求避免現行工藝缺陷的分離技術。
膜分離技術作為重要的分離提取技術，在發酵行業中的應用越來越廣泛。品種不同，或發酵原料、發酵工藝、運行操作、發酵菌種等均會隨著技術的發展而發生一些變化。因此，在發酵液的膜分離過程中，其過濾性質也會不斷發生變化，這就使得膜技術在應用于工程時，需要充分的考慮處理物料的物性和特性。
由于發酵液性質的特殊性以及膜過濾產品沒有統一的標準，這就導致了在發酵行業中膜過濾系統設計的個性化。同樣的發酵液采用不同的膜過濾產品，或者說同樣的膜過濾產品處理不同的發酵料液時，其設計也不是統一規范的，而是需要根據物料的性質進行單獨設計的。對于膜分離技術在發酵有機酸領域的任何一個項目的設計，均需要綜合項目過程中復雜的環境條件，進行綜合分析，力圖得到運行成本、投資成本最優化，且兼具安全性與生產靈活性的工藝系統。
膜分離分離系統是針對傳統物料分離濃縮提取工藝繁雜、提取時間長、消耗大量原料、能耗高、產品回收率低等弊端研發的一套高效分離純化系統。傳統生產工藝大都存在不能連續操作、成本高、需要衍生預處理、勞動強度大，不易放大生產等缺陷，膜分離系統可替代傳統的吸附沉淀、溶媒、萃取、離子交換等。
膜分離系統處理工藝為IGC無機膜系統+um級精過濾系統+兩級ULT過濾系統。
IGC無機膜澄清系統：對發酵液進行澄清，去除發酵過程中的發酵基、營養素、原料液帶入的雜質以及副產物。具有分離效率高、效果穩定、化學穩定性好、耐酸堿、耐有機溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機械強度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護簡便、使用壽命長等眾多優勢。
um級精過濾系統：主要截留前級處理系統泄露的和未截留的雜質，防止對分離膜元件造成污染。選用的過濾組件具有較小的公稱直徑，能夠去除幾乎所有的微粒、細菌、大多數病毒以及膠體;具有更大的過濾面積，出水水質更好，運行成本更低。
ULT分離濃縮膜系統：針對有機酸發酵中的雜質成分，采用切割分子量大的膜片對有機酸進行純化分離;純化分離后的有機酸有效含量比較低，采用切割分子量小于有機酸(大概1000左右)對有機酸進行不斷濃縮，得到高倍率濃縮產品。
在有機酸發酵工業中，發酵液的分離、提取、精制已經非常廣泛地利用膜分離技術來進行了，包括L-乳酸、檸檬酸等在內的有機酸，都可以根據各自的發酵液特性和分離提取性質，選擇適合的膜分離技術及元件，從而獲得理想的分離提取效果。
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