影响生姜蛋白酶分离浓缩用超滤设备稳定运行的因素分析..docx

影响生姜蛋白酶分离浓缩用超滤设备稳定运行的因素分析　一、生姜蛋白酶分离浓缩用超滤设备概述　随着科技的进步，人们对生物领域的研究也越来越透彻，许多物质从动植物中被提炼出来广泛应用到医疗、保健、工业、食品等各行各业，为各行业创造了一个又一个历史性的改革。生姜蛋白酶主要存在于姜的果实当中，将蛋白酶从生姜中进行提炼浓缩，运用到饮食当中，不仅可以调味，更有丰富的营养。超滤设备运用膜分离技术，将大分子物质截留，达到分离提取效果，是生姜蛋白酶分离浓缩技术的重要设备之一。 　二、影响生姜蛋白酶分离浓缩用超滤设备稳定运行的因素分析　超滤透过通量　1、料液流速　提高料液流速对防止浓差极化、提高设备处理能力有利。但增大压力使工艺过程耗能增加，结果导致费用增大。一般湍流体系中流速为1—3m/s。　在螺旋式组件体系中，常在层流区操作，可在液流通道上设湍流促进材料，或采用振动的膜支撑物，在流道上产生压力波等方法，以改善流动状态，控制浓差极化，从而保证超滤组件的正常运行。 　2、温度　操作温度主要决定与所处理料液的化学、物理性质和生物稳定性，应在膜设备和处理物质允许的最高温度下进行操作，因为高温可以减少料液的黏度，从而增加传质效率，提高透过通量。　3、操作压力　超滤膜透过通量与操作压力的关系决定于膜和边界层的性质。在实际超滤过程中往往后者控制着超滤透过同量。在用渗透压模型时，膜透过通量与压力成正比，而用凝胶化模型时，膜透过通量与压力无关。此时的透过通量称为临界透过通量。实际中超滤操作应在临界透过通量附近进行，此时操作压力约为0.5—0.6MPa，除了克服透过膜的阻力外，还要克服通过膜表面的流体压力损失。　4、操作时间　随着超滤过程的进行，浓度极化在膜表面上形成了浓缩的凝胶层，使超滤透过通量下降。其透过通量随时间的衰减情况，与膜组件的水力特性、料液的性质和膜的特性有关。当超滤运行一段时间后，就需要进行清洗，这段时间称为一个运行周期，当然运行周期的变化还与清洗情况有关。　5、料液的预处理　为了提高膜的透过通量，保证超滤膜的正常稳定运行，在超滤前需对料液进行预处理，虽然超滤的预处理过程不像反渗透过程那么严格，但这种预处理也是保证实现超滤过程正常运行的关键，通常采用的预处理方法有：　(1)过滤。　(2)化学絮凝。　(3)PH调节。　(4)消毒。　(5)活性炭吸附。　上述预处理方法可以根据料液的性质和需要进行选用。　此外，经超滤回收的水，在使用前还需进行再处理(称为后处理，如电子工业用水)如脱除CO2、PH调节、过滤、消毒等。　6、进料浓度　随着超滤过程的进行，料液(主体液流)的浓度在增高，此时黏度变小，边界层厚度扩大，这对超滤来说无论从技术上还是经济上都是不利的，因此对超滤过程主体液流的浓度应有一个限制，既最高允许浓度。　膜的寿命　膜的寿命是根据生产厂提出的膜在正常使用条件下可以保证使用的最短时间，一般在规定的料液和压力下，在PH允许的范围内，温度不超过60℃时，超滤膜可使用12-18个月。当然超过规定的条件时，会使膜的寿命缩短。　膜的清洗和消毒　膜必须进行定期清洗，以保持一定的膜透过通量，并延长膜的寿命。清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定。通常和反渗透相类似，即先以水力清洗，而后根据情况采用不同的化学洗涤剂进行清洗，例如对电涂材料可以选用含离子的增溶剂，对水溶性有机涂料可以用“桥键”型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀可以用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜表面由无机盐形成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。对于不同的膜组件，可以选用不同的清洗方法，如管式组件可以用海绵球进行机械清洗，中空纤维式组件可以用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理。唐山超滤设备/shuichuli/tschaolv