陶瓷膜澄清中药水提液过程中膜污染的研究

摘要

本文以开发陶瓷膜澄清中药水提液的应用技术为背景,对生地黄水提液微滤过程中影响膜渗透性能的因素、污染机理和清洗方法等方面展开了系统的研究.用不同孔径的陶瓷膜对生地黄水提液进行澄清过滤,考察了膜孔径、膜材料、支撑体等膜参数和操作压力、膜面流速及料液浓度等操作参数对膜渗透通量的影响,认为在0.05μm、0.2μm、0.5μm、0.8μm几种孔径的Al<,2>O<,3>膜中,孔径为0.2μm的Al<,2>O<,3>陶瓷膜比较适合生地黄水提液微滤澄清;在温度27℃,膜面流速4m/s,操作压力0.15MPa条件下,渗透通量为200L/m<'2>.h;在生地黄水提液微滤过程中,膜的稳定通量随膜面流速的增大而增大,随操作压力的增大而增大;随膜面流速的减小,膜渗透通量的随时间的衰减加快;随操作压力增大,膜渗透通量随时间的衰减加快.对陶瓷膜微滤生地黄水提液过程中的各种阻力所占的比例进行了计算,得出影响通量的控制因素是滤饼层和凝胶层阻力,占总阻力的80﹪,并由此得出陶瓷膜微滤生地黄水提液过程中渗透通量下降的主要原因是膜面形成滤饼层和凝胶层.对污染机理进行了初步探讨,考察了膜材料、操作压力、膜面流速、料液浓度对陶瓷膜污染机理的影响.通过用IR、UV-Vis、ICP、SEM和EDX的分析,从不同角度相互验证了污染物发生的主要位置是膜面,少量在膜孔道内;污染物的主要成分是多糖类有机物,还有少量含无机元素的物质.比较了不同清洗剂对膜渗透通量的恢复效果,得出了较合适的清洗方法为:清水冲洗装置至循环液无色以后,用60℃的热水清洗膜管15min,用2﹪NaClO清洗剂清洗1h,再用清水冲洗整个装置至渗透液为中性,膜的渗透通量能完全恢复.

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1无机陶瓷膜澄清中药水提液的研究

1.1.1无机陶瓷膜

1.1.2中药水提液的精制

1.1.3影响膜分离过程的因素

1.2无机膜污染的研究

1.2.1浓差极化与膜污染

1.2.2影响膜污染的因素

1.2.3膜污染机理的分析

1.2.4膜污染的预防

1.2.5无机膜的清洗

1.3本文研究的目的和思路

第二章 影响膜渗透性能的因素分析

2.1实验部分

2.1.1实验装置与药材

2.1.2实验方法

2.1.3分析方法

2.2实验结果与讨论

2.2.1陶瓷膜微滤生地黄水提液的效果

2.2.2膜性质对渗透通量的影响

2.2.3操作参数对渗透通量的影响

2.3本章小结

第三章 陶瓷膜澄清生地黄水提液过程中的阻力分析

3.1实验部分

3.1.1实验装置与药材

3.1.2实验方法

3.1.3阻力分解计算的方法

3.2阻力分解计算的结果与讨论

3.2.1膜材料对阻力的影响

3.2.2操作压力对阻力的影响

3.2.3膜面流速对阻力的影响

3.2.4料液浓度对阻力的影响

3.3本章小结

第四章 污染机理和清洗方法的初步探讨

4.1实验部分

4.1.1实验装置与药材

4.1.2分析仪器

4.1.3实验方法

4.2实验结果与讨论

4.2.1污染机理的初步探讨

4.2.2陶瓷膜的清洗

4.3本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢