麦芽糖醇的纳滤提纯与浓缩

摘要

本文采用L和E两种纳滤膜对麦芽糖醇进行了提纯和浓缩实验。其中用E膜去除麦芽糖醇中的多糖醇，采用L除去山梨糖醇和水分，从而达到提纯和浓缩麦芽糖醇的目的。本文系统地考察了操作压差、循环流量、原料液浓度和操作温度对纳滤过程的影响，筛选出了合适的操作条件，并对膜污染情况进行了研究。 实验结果表明，当操作压差小于1.0MPa时，L膜和E膜的渗透通量基本上随操作压差升高而呈线性增大；当操作压差在1.0～1.5MPa范围内时，这种增加趋势逐渐变得平缓；两种膜对山梨糖醇、麦芽糖醇和多糖醇的截留率均随操作压差增大而上升。实验结果还表明这两种膜的渗透通量和对糖醇的截留率都随循环流量的增加、原料液浓度的降低而增大。另外，渗透通量和滤液干物质含量均随操作温度的升高而增大，且当操作温度高于40℃后膜本身的溶胀现象不可忽略。根据纳滤实验结果，总结出了纳滤提纯和浓缩麦芽糖醇的适宜操作条件为：对于L膜，操作压差为1.2～1.5MPa，循环流量60～80L/h；对于E膜，操作压差为1.5MPa，循环流量40～60L/h。 通过对纳滤膜污染情况和清洗、再生的研究，得出在本实验条件下对所选纳滤膜进行清洗再生的适宜方法，即用40℃以上的去离子水，在循环流量为100～120L/h和常压条件下，冲洗30min。

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前言

第一章文献综述

1.1麦芽糖醇理化性质及生理功能

1.1.1麦芽糖醇理化性质

1.1.2生理学性质

1.2麦芽糖醇的生产工艺

1.2.1制备麦芽糖的生产工艺

1.2.2制备麦芽糖醇的生产工艺

1.3麦芽糖醇的提纯和浓缩现状

1.4纳滤

1.4.1纳滤特性

1.4.2纳滤的分离及传质机理

1.5操作条件对纳滤膜分离效果的影响

1.6膜污染及其控制

1.6.1浓差极化现象及其表征

1.6.2纳滤膜过程污染的主要影响因素

1.6.3控制纳滤膜污染的方法

1.7本文的主要研究内容

第二章模型与理论

2.1模型

2.1.1非平衡热力学模型

2.1.2浓差极化理论模型

2.1.3凝胶模型

2.1.4边界层阻力模型

2.2本文所用到的各种参数及其计算方法

2.2.1膜的分离特性

2.2.2渗透压

2.2.3膜污染程度的度量

2.2.4清洗效果评定

2.2.5传质系数k值计算

2.2.6浓差极化模数和膜面浓度计算

第三章实验装置与流程

3.1实验流程

3.2实验物料与膜片

3.3测试方法

3.3.1成份分析方法

3.3.2密度测定

3.3.3黏度测定

3.3.4红外光谱定量分析

第四章实验结果与分析

4.1可行性实验

4.1.1膜的初步选择及其透水通量测定

4.1.2物料的渗透通量及渗透液成分测定

4.2操作压差对新膜透水通量的影响

4.3操作条件对纳滤分离效果的影响

4.3.1操作压差的影响

4.3.2循环流量的影响

4.3.3原料液浓度的影响

4.3.4操作温度的影响

4.3.5操作周期的影响

4.4膜的污染

4.4.1操作压差和原料液浓度对膜污染的影响

4.4.2循环流量对膜污染的影响

4.4.3操作温度对膜污染的影响

4.4.4使用次数对膜污染的影响

4.5清洗与再生

4.5.1冲洗时间对膜再生的影响

4.5.2浸泡时间对膜再生的影响

4.5.3物料冲洗与去离子水冲洗的对比

4.5.4冲洗流量对膜再生的影响

4.5.5清洗剂清洗与去离子水清洗的对比

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

符号说明

致谢