成果信息
在國家自然科學(xué)基金、中科院重大科研裝備研制項(xiàng)目等資助下,開發(fā)了一種利用濃差極化原理高效濃縮的新型膜過濾-汲取技術(shù)和裝置。本技術(shù)是在低剪切甚至無剪切條件下(即無需通過額外手段提高膜面湍流程度)實(shí)現(xiàn)高效膜過濾,利用濃差極化層內(nèi)高濃度溶液的實(shí)時(shí)在線導(dǎo)出技術(shù),既可將潛在的膜污染物從膜過濾系統(tǒng)中排出,避免了污染物的積累,又可獲得高濃度的濃縮液,實(shí)現(xiàn)膜污染控制、高倍濃縮、提高產(chǎn)品活性回收率和降低過程能耗等多重目的,具有顯著的原創(chuàng)性和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在生物大分子、中藥浸提液、蔗糖、海水的高效分離和濃縮中已獲得應(yīng)用。)
背景介紹
濃差極化是膜分離過程中固有的影響膜通量和膜污染的關(guān)鍵因素,一直以來國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界均投入了大量人力、物力試圖從多方面最大限度地降低濃差極化的不利影響。)
應(yīng)用前景
超濾-汲取裝置可廣泛應(yīng)用于生物大分子產(chǎn)品的濃縮(例如蛋白質(zhì)、酶等生物物質(zhì)),能耗較常規(guī)錯(cuò)流膜過濾降低80%,效率為常規(guī)錯(cuò)流膜過濾的6-7倍,同時(shí)可避免剪切導(dǎo)致的蛋白質(zhì)失活問題,且無清洗連續(xù)運(yùn)行時(shí)間達(dá)100小時(shí)以上。反滲透-汲取裝置可應(yīng)用于海水淡化,濃海水鹽濃度可達(dá)12%,產(chǎn)水率可達(dá)80%,而現(xiàn)行膜法海水淡化得到的濃水鹽濃度一般為6-7%,產(chǎn)水率為40-50%;噸水耗電量為2.33 kWh,大大低于現(xiàn)行膜法海水淡化系統(tǒng)的能耗(噸水耗電量為4-6 kWh)。用于中藥提取液濃縮的納濾-汲取裝置,與蒸發(fā)濃縮過程相比,節(jié)約能耗70%左右,節(jié)省蒸汽1萬噸以上,每年可節(jié)省費(fèi)用240萬元以上。)