膜分離,膜濃縮-植物提取液分離純化|世達膜科技

2020-12-04 廈門世達膜科技

膜分離,膜濃縮-植物提取液分離純化

一、膜分離技術

1.膜技術及其發展

膜分離技術是一項新興的高效分離技術，是 21 世紀綠色、節能的高科技產業技術，已引起世界各國政府高度重視，成為競相研究、開發、應用的熱點。目前，膜技術已廣泛應用於製藥、生物工程、環境保護、電子、石化、冶金、紡織、印染、食品、染料、資源再生利用等領域，已取得令人矚目的成績，推動社會生產力跨越式發展。膜分離技術及以其為主體的集成技術將逐步、有針對性地取代目前採用的傳統分離技術，並將對化工、石化、環保等領域產生極其深遠的影響。

膜是兩相之間的選擇性屏障，是一種高分子材料，通過壓差作用將料液進行選擇性分離的一種新型分離材料，通過膜材料進行的分離過程稱作膜分離。它與傳統過濾器的不同在於，膜可以在分子級別內進行分離，並且這一過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的厚度一般為納米級，依據其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜、微濾膜、納濾膜和反滲透膜。膜由高分子材料做成的居多，如聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。

各種不同類型膜的分離性能以膜的孔徑和截留分子量來區分，下圖簡單示意了各種不同膜的分離範圍：

膜分離按孔徑大小區分

微濾的主要作用就是對料液進行澄清，為後續的深度分離提供澄清保證。

納濾膜的截留分子量一般處於 200-1000 之間， 納濾膜分離活性面帶有電荷，納濾膜的主要特性是對二價或多價離子截留率高，對單價離子截留率低。

反滲透（RO）技術是為脫鹽過程的需求而發展的分離膜。它能夠截留除了水分子以外的所有溶解性物質，主要用於純水的生產，用於去除水中的無機鹽，製造無離子水。

2．膜技術特點

l 在常溫下進行，有效成分損失少，特別適用於熱敏性物質；

l 無相態變化，運行能耗低；

l 無化學變化，典型的物理分離過程，不適用化學試劑，產品不受汙染；

l 選擇性好，可在分子級內進行物質分離；

l 系統佔地面積小，有利企業擴產計劃；

l 適應性強，配套條件更簡單，操作簡便。

3. 中藥植提類產品濃縮純化工藝路線圖

膜分離,膜濃縮-植物提取液

二、工藝流程簡述：

植物加水/醇溶劑，經煮提後的提取液首先通過微濾預處理系統過濾去除大部分可見性固體顆粒、 植物殘渣等， 替代傳統的板框過濾等工藝， 對料液進行澄清除雜，以提高下道膜系統進料液的質量。

微濾透析液進入膜濃縮工序： 此工序根據料液差異和產品要求， 可選擇超濾、納濾或反滲透不同規格的膜芯。 超濾可以根據截留不同分子量物質的差別， 選擇1000-300000 分子量之間的超濾膜，以去除蛋白、多糖等大分子物質，對有效物質進行分級、濃縮；納濾濃縮可以脫除料液中的小分子無機鹽、溶劑（水/醇）等，對有效成分進行濃縮；反滲透則只能脫除料液中的溶劑（水/醇）來實現濃縮。

三、 相關實驗數據簡介

以下列舉兩種植物提取液濃縮前後的相關數據參數：

1 某中藥植物提取液濃縮

時間（批次） 透析率/% 濃縮倍數 平均膜通量/LMH 料液名稱 固形物含量/%

進料液 7.19

01 74.8 4 16.32 透析液 0.21

濃縮液 21.94

進料液 6.34

02 82.3 6.1 17.96 透析液 0.15

濃縮液 23.28

備註：

① 透析率=透析液量/總進料量*100%；

② 濃縮倍數=總進料量/濃縮液量；

③ 膜通量指單位時間（小時）單位膜面積（m2）的透析量（升）；

膜分離實驗數據-某中藥植物提取液濃縮

2 某中藥植物提取物濃縮

批次 透析率/% 濃縮倍數 平均膜通量/LMH 料液名稱 固含量/%

進料液 2.7

01 74 3.93 12.07 透析液 0.04

濃縮液 10.4

進料液 1.95

02 87.2 8.06 13.34 透析液 0.04

濃縮液 14.8

進料液 1.05

03 92 13.16 15.13 透析液 0.035

濃縮液 12.5

備註：

① 透析率=透析液量/總進料量*100%；

② 濃縮倍數=總進料量/濃縮液量；

③ 膜通量指單位時間（小時）單位膜面積（m2）的透析量（升）；

膜分離實驗數據-某中藥植物提取液濃縮

四、 濃縮成本預算

根據對在中藥/植物提液相關工程領域的案例分析，單位濃縮成本在 8~12 元/T 水。

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