采用膜分离技术浓缩的食用胶产品,灰分含量低,减少了后续凝结过程添加的氯化钾份量,并且减少了微生物的污染,进而提高产品品质。陶瓷膜属于一种无机膜分离元件,其具有耐高温、耐酸碱、抗有机污染、易于清洗的重要特性,在食品加工领域有着广泛的应用。
已内酰胺是合成纤维和工程塑料的重要原料。环已酮肟则是生产已内酰胺的中间体,高达90%的已内酰胺产品都是由它重排制得。目前工业上生产环已酮肟的工艺都存在中间步骤多、工艺复杂、副产品和三废多等缺点,因此对现有工艺进行改进具有重要意义。其中由钛硅-1分子筛(TS-1)催化环已酮氨肟化制环已酮肟的新工艺引业内人士关注。这项工艺具有反应条件温和、选择性高、副产物少、能耗低、污染小的特点,已进入工业化应用阶段。但是在以钛硅-1分子筛(TS-1)为催化剂生产环已酮肟的过程中会因为催化剂颗粒小,催化剂随着产品流失的现象严重。将陶瓷膜过滤过程与环已酮肟化反应过程耦合,通过陶瓷膜来截留钛硅分子筛催化剂,组成新型的膜催化集成新工艺,不仅可以有效地解决催化剂的循环利用问题,还可以缩短工艺流程,提高过程的连续性。
工业含油废水包括油田采出水、金属表面清洗水、石油化工厂排放的生产废水、各种润滑剂废水等。含油废水具有难降解、易乳化等特点,常规方法很难处理。Simms等采用了高分子膜和Membralox陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行处理,悬浮物浓度为73-290mg/L,油含量28~583mg/L的含油废水,通量1400-3370L(m2·h),操作压力0.04-0.26MPa,膜面流速2-3m/s,出水中的悬浮物和油的含量降至lmg/L和5mg/L以下,并且随着污染物质浓度的增加,膜通量减小。
煤矿废水主要污染物包括:
1)悬浮物。作为选煤废水中的主要污染物,悬浮物主要由煤粉和泥化了的研石和高岭土等矿物的微细颗粒组成。煤中有机物碳本身呈黑色,具有特殊的变色性,这些极细的颗粒分散于水中时,减少了水的透光率,整个水质呈灰黑色。
2)油类物质。选煤厂普遍采用煤油、轻柴油等作为浮选药剂,加上设备检修清洗和漏油,因而,废水多含有数量不同的油类物质。3)有机药剂。在煤泥水闭路循环处理过程中,浓缩、浮选、脱水、过滤等作业需添加起泡剂、捕集剂、抑制剂、助滤剂以及絮凝剂等不同的药剂。
膜技术在食品工业中的发展
从60年代初,膜分离技术开始应用于食品工业。较早报道的主要是离子交换电渗析技术用于乳品工业和果汁浓缩,此后,UF、RO技术的应用愈来愈广,NF技术也呈现了其的优势,膜技术逐步应用于饮料的无菌过滤、酒类精制、酶制剂提纯浓缩、食品添加剂分离制备、饮用水以及食糖工业、淀粉加工业、动物屠宰加工业等许多方面。西欧是将膜技术用于食品工业起步早、应用广的地区,
80年代以来,日本对这一方面愈来愈重视,近10年来的进展极为迅速,美、澳、加拿大等国随之紧紧跟上。
由于膜分离技术在食品工业上应用所带来的经济效益,也引起我国科研部门和厂家的浓厚兴趣,已在一些食品工业领域完成产业化。在饮用水、啤酒业等已较广泛地应用了膜技术。在食品添加剂方面,也地研究开发了反馈式离子交换膜法分离甘氨酸工业技术等。
牛奶浓缩
脱脂奶粉的生产现在使用蒸发法。在生产冰淇淋,雪糕、酸奶等时,为调整固形物浓度,常添加脱脂奶粉。但在脱脂奶粉的生产过程中,蛋白质的变质是不可避免的。近年来,随着消费者对奶制品质量、味觉要求的提高,生产厂家开始追求无蛋白质变质的牛奶浓缩法。膜分离的特征就是在低温下操作,无相变,因而可在不使蛋白质变质的条件下实现牛奶浓缩。此外,牛奶极易腐败,对处理过程的卫生要求很高,如设有加热杀菌,设备易于清洗,极力减少设备中料液的残留死角等等。除原奶浓缩外,反渗透膜还用于相关的奶制品工业,如脱脂奶浓缩,乳清预备浓缩,稀薄奶回收,还原奶精制等工艺。