陶瓷超滤膜在乳酸纯化工艺中的应用
摘要：陶瓷超滤膜技术应用于乳酸纯化工艺当中，通过实验，重点考察了影响膜分离性能的关键参数，并对膜的污染机理及清洗方法进行了研究。结果表明，采用孔径为30nm的陶瓷超滤膜，对乳酸钙含量为13%左右，pH为9的乳酸发酵液，在过膜压差为0.35MPa，膜面流速为4.5m/s，操作温度为80℃的条件下，控制8倍的浓缩倍数，陶瓷超滤膜的渗透液品质优良，膜过滤通量维持在80～90L/(h·m2)。另外从技术的角度验证了采用陶瓷超滤膜能代替原有的板框及沉淀工序。
关键词：陶瓷膜；超滤；乳酸；发酵液；膜污染
乳酸是自然界3 大有机酸之一，广泛应用于食品、饮料、医药、环保及化工领域。目前世界上乳酸的供需缺口一直很大。发酵法是乳酸生产最主要的方法。目前发酵法生产主要以钙盐法为主，即在乳酸发酵过程中，为了阻止乳酸对乳酸菌的抑制作用，保持乳酸菌的活性和浓度，获得高产率的乳酸，通过加入重质碳酸钙，调节发酵系统的pH 为5.0～5.5 ，并在一定的温度下，发酵 3～6 d 即可。乳酸生产工艺中，其纯化操作费用占整个生产成本的50 %～60 %。而传统的纯化工艺存在纯化路线长、产品品质低等缺点。因此选择合适的纯化工艺路线，对降低乳酸的生产成本，提高产品的品质及收率非常重要。为此，文中针对金丹乳酸现有的乳酸纯化工艺所存在的问题，选择了陶瓷超滤膜作为其主要纯化手段。系统地研究了关键参数对膜分离过程的影响，选择了提高膜渗透通量和截留率的有效途径，并分析了陶瓷超滤膜污染机理，提出了有效的膜清洗方法。并从技术的角度验证了以陶瓷超滤膜代替原有板框及沉淀工序的可行性。
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