中空纤维聚砜膜超滤技术纯化米醋的研究

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聚醚砜中空纤维超滤膜的研制

聚醚砜中空纤维超滤膜的研制
2 . 2 超 滤膜—— 聚醚砜 中空纤维超滤膜的制备
本实验采用干喷湿纺法纺制聚醚砜 中空纤维超滤膜 ,喷丝板形状为单 孔双环套 管型 , 板 中部 有填充 液通入 以使纤 维有效形成 中空 , 并在一定程度上可调节 中空纤维膜 的形态结构和聚集态结构 ] 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3— 0 9—1 2
聚醚砜 ( P E S ) : 分子量 3 0 0 0 P , 美 国苏威 ( 上海 ) 有 限公 司 ; 聚乙二醇 一 4 0 0 ( P E G一 4 0 0 ) : 美 国陶氏化学公 司 ; 聚 乙烯 比咯烷酮 ( P V P ) : K g O , 张家港科悦精 细化工 有限公 司 ; 二 甲基 乙酰胺 ( D M A C ) : 美 国杜 邦 中国集 团有 限公 司 :
无水乙醇 : A R, 天津市红岩化学试剂厂 ; 9 5 % 乙醇 : A R, 天津 市永大化 学试剂有 限公 司。中空纤 维膜纺 丝机 1 套:
自行 设计制造 ; 电子单纱强力机 1台 : 常州市第 一纺织 设备有 限公 司; 水 通量检 测仪 1台 : 自行设 计制造 ; 泡点检 测仪 1台 : 自行设 计制造 ; N D J 一 1型旋 转粘度计 1台 : 上海精纯仪 器设备有 限公 司 ; 数显恒 温水浴锅 : 上海苏达 实 验仪 器有限公司 ; 恒温干燥箱 : 上海一恒科技有限公司 。
因素对成膜性 能的影响规律 , 分析并确定 了制备 P E S中空纤维超 滤膜 的 最佳 实验 条件 为: 喷 丝头距 离水 面的高度
2 0 c m, 凝 固浴 温 度 3 1 8 K一 3 2 8 K, P E S浓 度 为 1 8 %。
关键词 : 聚醚砜 ; 超 滤膜 ; 中空纤维膜 ; 水处理技 术 ; 膜分 离技术

膜技术在酿造食醋过滤除浊除菌工艺中的应用

膜技术在酿造食醋过滤除浊除菌工艺中的应用
维普资讯
第2 8卷 第 4期 20 0 2年 8月
水 处 理 技 术
T EC H N( L( G Y F A T ER TREA T M EN T ) ) 0 W
V o1 O. .28 N 4
A ug.,20 02
膜 技 术 在 酿 造 食 醋 过 滤 除 浊 除 菌 工 艺 中 的应 用
粗 滤 芯 : 料 为 P 熔 喷 滤 芯 , 孔 直 径 为 材 P 微
5. , 作 压力 为 0 3 a p 操 m . MP 。

H ! 苎 塑 ! j 1 塑 竺 里 H 呈 _± 曼 . -
反冲洗
P S膜 材 料 为 聚砜 , 产 厂 家 : 阳 高 新 玉 源 环 生 洛 境工 贸 有 限 公 司 , 元 件 规 格 为 3 4  ̄ 0 膜 6 0(  ̄ mm × 9
袁 天 才
( 阳高 新 玉 源 环 境 工 贸 有 限 公 司 ,河 南 洛 阳 洛 410 ) 7 0 2
பைடு நூலகம்
摘 要 : 文探 讨 了采 用 聚砜 ( S 与 聚 丙烯 腈 ( AN) 结 合 的 集成 膜技 术 用 于酿 造食 醋 的 过 滤除 本 P ) P 相
浊和 除 菌工 艺 的 可行性 。
0 5 .4
氨 基 酸 态 氮 ( 氮 计 )( / 0 mI ≥ 以 g 10 ) 食 盐 ( C )( / 0 mI) Na I g 1 0 ≥ 还 原糖 ( 葡 萄 糖 计 )( / 0 mI) ≥ 以 g 10
不 挥 发 酸 ( 乳 酸 计 )( / 0 m[) ≥ 以 g 1 0
玉 源 环 境 工 贸 有 限 公 司 , 元 件 规 格 为 3 4 膜 60 ( 0 09 mm × 1 1 mm) 元 件 产 水 量 为 1 0 L h( 06 , 5 0 / 在

聚砜中空纤维超滤膜的制备

聚砜中空纤维超滤膜的制备

第二章聚砜中空纤维超滤膜的制备中空纤维具有装填密度大、耐压性能好、设备小型化、结构简单化、成本低、易维护等优点,因此受到人们的广泛关注。

而复合超滤膜因在较低的操作压力下同时具有较高的截留率和水通量,日益受到人们的重视,近年来成为分离膜领域的一个研究热点[28]。

由于聚砜原料价廉易得,制膜简单,有良好的机械强度和抗压密性,有良好的化学稳定性,且能抗生物降解,目前被广泛地用于超滤膜和复合用多孔支撑膜的制作。

本实验纺制聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,通过界面聚合法制备高性能的纳滤复合膜。

2.1 实验试剂、仪器与评价装置2.1.1 主要实验试剂表2-1中所列为实验中用到的主要实验试剂。

表2-1主要实验试剂Tab.2-1Main experimental agents材料名称规格生产厂家聚砜(PSF)工业纯大连聚砜塑料有限公司N、N-二甲基乙酰胺工业品师授氯化钠化学纯天津市塘沽化学试剂厂六水硫酸镁分析纯天津市化学试剂一厂正庚烷分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司六水哌嗪分析纯上海天莲精细化工有限公司均苯三甲酰氯分析纯北京奥得赛化学有限公司聚乙二醇(PEG 20000)分析纯北京奥得赛化学有限公司2.1.2 主要实验仪器表2-2中所列为实验中用到的主要实验仪器。

表2-2 主要实验仪器Tab.2-2 Main experimental apparatus仪器名称规格型号生产厂家电导率仪MC226型梅特勒-托利多仪器公司pH计pHS225型上海雷磁仪器厂电子天平JA3003 天津天马仪器厂721分光光度计- 上海第三分析仪器厂外径千分尺- 上海衡器量器厂电热真空干燥箱DZG-403 天津天宇实验仪器有限公司电热恒温干燥箱HXGZ–550A型连云港医疗器械设备厂电磁空气压缩机微型高压隔膜泵纺丝机ACO-016型P-125型-浙江森森实业有限公司上海磁力泵业有限公司天津工业大学制2.2 中空纤维超滤膜的纺制1)将聚砜放入真空干燥箱中在110度左右充分干燥后取出备用。

中空纤维超滤膜膜污染的研究中空纤维超滤膜膜污染的研究

中空纤维超滤膜膜污染的研究中空纤维超滤膜膜污染的研究

(二) 实验过程及方案分析
1
Байду номын сангаас
实验准备
方案一 2
方案二 3
方案三 4
一 实验准备
1 实验装置仪器
1——滤料池; 2——抽水泵; 3——流量计; 4——流量调节
阀; 5——压力计; 6——超滤膜组
件; 7——电子天平
2 实验试剂
00..11%%HHCCLL 00..11%%NNaaOOHH 00..11%%柠柠檬檬酸酸 00..88%%EEDDTTAA
方案一结论:
压力过高,污泥浓度过高,导致膜破裂,造 成出水浑浊,通量剧增,通量恢复率超过1。
因此: 降低实验压力,压力范围定在0.08MPa以 下; 污泥稀释5倍; 改进方案,得到实验方案二。
三 实验方案二
物理清洗和化学清洗对比
纯水过滤
污水过滤
化学清洗
纯水过滤
纯水过滤 清水反冲洗
方案二结果
P=0.045MPa
随着人们对水处理要求的提高,目前超滤膜的使用 领域正在快速扩大
2 超滤原理
静压差的作用下, 原料溶剂和小分子 B的溶质粒子从高
压的料液透膜
大分子A的溶质粒 子组分被膜所阻

通过UF膜 达到分离
目的
3 超滤膜的污染机理
(l)筛分过程——溶质在膜表面的机械截留过程 (2)吸附污染——污染物覆盖于膜的内表面 (3)堵塞——膜孔受到了一定程度的填塞,膜的透水
四 实验方案三(最终) 化学清洗剂的清洗效果研究
纯水过滤
污水过滤
纯水过滤
纯水过滤
试剂清洗
方案三结果: 膜2(16根 膜面积A=0.03016m2)
压力/MPa

聚醚砜中空纤维超滤膜的研制

聚醚砜中空纤维超滤膜的研制
XSD- 100 型体实显微镜, 蚌埠光学仪器厂; 中 空纤 维超 滤 器 CLQ - 1, 武汉 仪表 厂; WFZ800-
D3A 型紫外- 可见光分光光度计, 北京第三光学仪 器厂. 113 制膜工艺过程
干燥 y配料 y 脱泡熟化 y相转化法纺丝 y 后处 理 y 干燥 y封端. 114 膜性能评价 11411 膜的微观结构
3 结论
1) P ES/ PVP / NMP 制膜液不适于纺制中空纤 维超滤膜.
2) 在室温, RH < 80% , 以 DMAc 的水溶 液为 中空介质, PES 质量分数为 22% 时, 能 纺制对牛血 清蛋白的截留率> 98% , 透水量为 480 L/ ( m2#h) 的 中空纤维超滤膜.
3) 以 G= 014 的聚醚砜材料纺制的内压式中 空纤维聚醚砜超滤膜处理 70% 的乙醇溶液时, 中空 纤维存在较严重的弯曲变形, 说明膜的结构也发生 变化.
摘 要: 考察了 PES/ NMP / PVP 制膜体系和 PES/ P EG/ DMAc 制膜体系纺制中空纤维超滤 膜的成膜条件; 并以 PEG 为添加剂, 在 RH 为 80% 以下, PES 质量分数为 22% , DMAc 为溶剂 时, 纺制了对牛血清蛋白的截留率为 98% , 透水率为 480 L / ( m2#h) ( 011 M Pa) 的内压中空纤维 超滤膜; 该膜在 70% 的乙醇溶液中运行发生纤维弯曲变形, 说明该膜处理 70% 的乙醇溶液时, 膜的结构与性能也发生了变化; 同时, 提出了根据漏点数目来判断中空纤维超滤膜的耐压性能 和膜缺陷的方法. 关键词: 聚醚砜; 超滤膜; 中空纤维膜 中图分类号: T Q02818 文献标识码: A
然而中空纤维超滤膜在使用过程中常出现质量 问题, 如 PS 膜处理矿泉水等时, 微生物超标, 除消 毒因素外, 膜有缺陷而出现渗漏也是一个重要原因; 因为膜在纺制过程中易出现针眼等缺陷问题. 笔者

聚砜中空纤维超滤膜的制备及其性能的分析.pdf

聚砜中空纤维超滤膜的制备及其性能的分析.pdf

表3—4:以PVP为添加剂的中空纤维膜的各成分组成表
PVP(%)PSF:DMAC
6%8%10%12%14%16%16:7516:7516:7516:7516:7516:75
3.2.1.1PVP浓度对聚砜中空纤维膜渗透,陛能的影响
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是水溶性的高分子添加剂,它的添加不仅提高膜的亲水性,可以减少因溶质在膜表面的吸附和沉积而造成的膜污染,还改变了制膜液相平衡关系,从而影响成膜的结构和性能。

PVP浓度对中空纤维膜渗透性能的影响如图3.4所示,随着PVP浓度的增加,纯水通量显著上升,而截留率下降。

一方面,PVP和PSF为非相容性聚合物,由于PVP的加入,将会在皮层形成更多的聚集体孔,而且随着PVP浓度增加,其在纺丝液中形成的聚集体会增大、增多,使表层的孔隙率增加,从而降低膜的阻力,使水通量上升,截留率下降【56】。



rVPconcentration(%)
图3—4:PVP浓度对中空纤维膜渗透性能的影响
另一方面,PVP是亲水性表面活性剂,使纺丝溶液的表面张力降低,当纺丝溶液进入凝固浴后,凝固浴中的非溶剂迅速进入纺丝溶液,在中空纤维膜皮层形成贯通孔,且易导致大孔的生成,且皮层变薄,因此膜的纯水通量提高,截留率下降。

28。

采用中空纤维膜超滤技术对发酵食醋过滤-高分子材料论文-化学论文

采用中空纤维膜超滤技术对发酵食醋过滤-高分子材料论文-化学论文

采用中空纤维膜超滤技术对发酵食醋过滤-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——食醋发酵分为固态发酵和液态发酵2种,固态发酵主要以大米、小麦、高粱、小米、麸皮等为原材料以固态形式发酵,液态发酵一般采用食用酒精为原料或淀粉质原材料以液态进行。

食醋发酵主要利用原料中的淀粉物质,经液化、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等工序,而原料中的其他大分子物质很少利用,如蛋白质、脂肪、多糖类等,在食醋中以颗粒或可溶性状态存在,在充当风味物质的同时,也是导致食醋沉淀的主要原因,影响产品感官。

为保证食醋产品较好的感官状态及食感,各厂家均在生产工艺中增加过滤或沉淀处理环节。

笔者采用中空纤维膜超滤技术对发酵食醋进行过滤处理研究,探索过滤压力、原料流量、过滤时间、膜通量等对食醋过滤效果的影响。

1 试验设备滤芯为PP材料熔喷滤芯,孔径为5cm,工作压力为0.3MPa.PS 膜为聚砜材料,膜元件规格为3 0(90mm1 016mm),元件产水量为 1 000L/h(在0.2MPa下),元件产醋量为300L/h,工作压力为0.3MPa.2 试验工艺及操作要求2.1 试验工艺试验工艺采用间歇操作方法,工艺过程采用电动阀自动控制。

PP-PAN形成组合单元,每工作1h,需反冲洗3min.2.2 操作要求试验设置进料流量为40L/h,分析不同操作压力下,膜通量与操作时间的关系,分析操作压力与膜通量的关系;试验设置操作压力为0.05Mpa,分析不同进料液流量下,膜通量与操作时间的关系,分析膜通量与进料流量的关系。

3 结果与分析3.1 操作压力对膜通量的影响设定进料流量为40L/h,操作压力分别为0.02、0.05、0.08、0.12Mpa时,膜通量随时间的变化关系详见图1.由图1可知,同等进料流量,不同压力条件下,膜通量在前0.2h内迅速下降,然后下降趋缓,约在0.7h后趋于一个稳定值约20L/h ㎡。

分析原因主要是由于刚开始时蛋白质、多糖类等大分子物质与膜发生吸附作用,使膜通量在0.2h 内迅速下降约40%~50%,而后随着膜孔逐渐被堵塞,并逐渐形成凝胶层,膜通量继续下降但下降速度开始缓慢,且4种压力条件下,变化趋势基本一致,可见这种变化趋势与操作压力无直接关系,主要与运行时间相关。

中空纤维实验报告

中空纤维实验报告

一、实验目的1. 了解中空纤维的结构、性能和制备方法;2. 掌握中空纤维膜分离技术的原理和应用;3. 通过实验验证中空纤维膜分离技术在纳米颗粒纯化中的效果。

二、实验原理中空纤维是一种具有细长管状空腔的纤维,其内外表面具有不同的化学性质,可用于微滤、超滤、透析等膜分离技术。

中空纤维膜分离技术是基于膜分离原理,通过膜的选择性透过性实现物质分离的一种方法。

在本实验中,利用中空纤维膜分离技术对纳米颗粒进行纯化。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 聚砜中空纤维膜(孔径100 kD)- 聚合物纳米颗粒溶液(8%,1200 mL)- 缓冲液- 离心管、移液器、烧杯等2. 实验仪器:- 中空纤维膜组件- 离心机- 酶标仪- 电子天平- 温度计四、实验步骤1. 准备实验材料:将聚砜中空纤维膜浸泡于水中,去除膜表面的杂质;将聚合物纳米颗粒溶液与缓冲液混合均匀。

2. 安装中空纤维膜组件:将中空纤维膜组件按照要求安装好,确保连接处密封良好。

3. 液体过滤:将聚合物纳米颗粒溶液加入中空纤维膜组件的进料端,调节进料流速,观察中空纤维膜分离效果。

4. 检测纯化效果:利用酶标仪检测过滤后的溶液中纳米颗粒的含量,与原溶液进行对比,评估中空纤维膜分离技术在纳米颗粒纯化中的效果。

5. 数据记录与分析:记录实验过程中各项参数,如进料流速、过滤时间、纳米颗粒含量等,对实验数据进行统计分析。

五、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验发现,中空纤维膜分离技术在纳米颗粒纯化中具有较好的效果。

在进料流速为0.5 mL/min的情况下,过滤后的溶液中纳米颗粒含量明显降低,达到了纯化的目的。

2. 数据分析:根据实验数据,计算纳米颗粒的纯化效率,并与传统纯化方法进行比较。

结果表明,中空纤维膜分离技术在纳米颗粒纯化中具有较高的纯化效率,且操作简单、成本低。

六、实验结论1. 中空纤维膜分离技术在纳米颗粒纯化中具有较好的效果,可作为一种高效、便捷的纯化方法。

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采用上 海 亚东 核级 树脂 有 限公 司生产 的内压式 聚砜 中空纤 维超 滤 膜组 件 , 留分 子量 为 1 0 0 膜 截 00 ,
面 积 为 0 1m。 . .
原料 : 西南 宁市 酱料 厂生 产 的发 酵 米醋. 广
2 实 验
2 1 实 验 设 计 .
由于操 作压 力 和进料 液流 量 是影 响 膜通 量 主要 因素 E , 在 实 际操 作 中易于 调控 , 并 而操 作 时 间是

个 直接影 响 到过程 经 济性 的 因素. 因此 , 实验 选择 操作 压力 、 间和 进 料液流 量作 为考察 对象 , 别探 时 分
讨 它 们对 膜通 量 的影响 .
2 2 结 果与讨 论 . 2 2 1 一定 进料 流量 、 . . 不同操作 压 力 下 , 通量 与 时 间的关 系及 一 定进 料流 量及操 作 时间下 , 膜 操作 压 力
与 膜 通 量 的 关 系
图 1为进 料 流量 4 / , 作压 力 分别 为 0 0 5 0 0 , . 7 ,. a时 , 0L h 操 . 2 , . 5 0 0 5 0 1Mp 膜通量 随 时间 的变化关 系. 可见在 不 同压 力下 , 膜通 量先 随 时 间快 速下 降 , 约在 0 3h后 趋缓 , . 并趋 于一 个稳 定值 2 / r。 OI h・ f. l 这 一 现象 可 以解 释为 : 操作 开始 时 蛋 白质 和其 它溶 质 等大 分子 与膜 接 触发 生 吸 附作 用 , 使膜 通 量在 0 3 .
M a ., 06 r 20
文 章 编 号 :0 17 4 (0 6 0 —0 00 1 0 —4 5 2 0 )10 9 — 5
中 空纤 维 聚 砜 膜 超 滤 技 术 纯 化 米 醋 的研 究
刘 琨 , 成 波 毛
( 西大学 化学化工学 院, 西 南宁 500) 广 广 30 4
摘要 : 研究采 用 中空纤维 聚砜 膜 , 米醋进行超 滤纯化. 本 对 分别进行 了单 因素 和正交实验, 找到 了不 同操作压
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第 1 期

琨 等; 中空纤维聚砜膜超滤技术纯化米醋的研究 舳 ∞ 知 加 ∞ 鲫 ∞ 们 加 0
9 1
慢 , 种 降低趋 势 不依 赖 于压 力的变 化嘲. 这
图 2是进 料 流量 4 / 、 作 时间 1h 膜 通量 与操 作压 力的关系 . 0L h 操 , 可见 随着操 作压力 的提 高 , 膜通 量呈增 加 趋 势 , 一现 象是 因 为超 滤是压 力 驱动 型 的膜 过程 , 这 操作 压力 的提 高使过 程 的推动 力增 加 , 所
处理 米 醋 , 通过 单 因素分 析 , 出了相 关 工艺参 数 的 回归方 程和优化 的工艺 条件 . 得 另外 , 膜污 染及 膜通 对 量 的恢 复 问题进 行 了探讨 , 到 了合适 的清洗 剂及 清洗 方法 , 找 实验 结果 可 以作 为工业应 用 的参考.
1 实验 材料 与 原 料
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第3卷 第 1 l 期
20 6年 3月
广西大学学报 ( 自然 科 学 版 )
J u n lo a g i nv r i ( tS i ) o r a f Gu n x ie st Na e Ed U y
Vo . 1 No 1 13 。 .
度高 , 在存 放 过 程 中常 有大 量沉 淀物 产 生[. 些沉 淀主要 是 淀粉 、 精 、 白质 、 酚 、 】这 ] 糊 蛋 多 纤维 素 、 纤维 半 索 、 肪、 脂 果胶 、 质 素等大 分子 物质 在 存放 过程 中 , 木 因氧气 、 光线 、 度 和其他 条件 聚结 成 团产 生 的E3 温 23 ,
力 下 膜 通 量 与 时 间 的 关 系 、 同 进 料 液 流 量 下 膜 通 量 随压 力 及 随 时 间 的关 系 , 进 行 了数 学 模 拟 . 外 , 得 不 并 另 还
出了优化 的操作条件. 对膜 污染 及膜通量 的恢复 问题也进行 了研 究, 找到 了合适 的清洗剂及较好的清洗方式.
实 验 结 果 为 生 产 应 用 奠 定 了一 定 的理 论 基 础 , 具 有 一 定 指 导作 用 . 并 关 键 词 ; 滤 、 化 、 醋 、 洗 超 纯 米 清
中图分类号 : TQ0 8 8 2 . 文 献标 识 码 : A
传统 米 醋纯化 多采 用传 统 的板 框式 过 滤 , 得 的产 品往往达 不 到 国家规 定的食 品卫 生标准 , 所 而且浊
h内快 速降 低 约 4  ̄5 . 后 由 于膜 孔逐 渐 被堵 塞 , 且 在膜 表 面形 成凝 胶 层 , 膜 通量 下 降速 度 放 0 0 而 并 使
收 稿 日期 :0 5—1 —1 ; 订 日期 :0 5 2 2 20 1 1修 2 0 —1 — 3 作者简介 ; 刘 琨 (9 2 ) 女 , 东 兴 宁 市 人 , 】6 一 , 广 广西 大 学 化 学 化 工 学 院 副 教 授 , 士 博
以膜 通量 也 随之 增加 .
根 据实 验数 据 进行 数学 回归 , 可以得 出在一 定进 料 液流 量、 同操作 压力 下 , 不 膜通 量与 时间 的关 系 表示 为公 式 1 :
采 用 超 滤技 术 不 仅 能使 米 醋达 到 理 想 的 纯化 效 果 , 且 在保 留食 醋原 有 盐 分 、 基 酸、 酸度 、 H 值 、 而 氨 总 p
还 原 糖等 有 效成 分 的同 时 , 能有 效去 除 细菌 、 还 大分 子有机 物 、 浮 颗粒 杂质 及部 分有毒 有害物 质等 , 悬 其 感 官 指标 和微 生 物指 标都 远低 于 “ 1 1720 GB 8 8—00固态 发 酵” 标准 [。 4 本研 究用 聚砜 中空纤维 膜 超滤 纯化 ]
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