试析陶瓷膜澄清中药水提液过程中膜污染的研究

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1、南京工业大学硕士学位论文陶瓷膜澄清中药水提液过程中膜污染的研究姓名：沈敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：邢卫红;徐南平20040501南京工业大学硕士学位论文摘要本文以丌发陶瓷膜澄清中药水提液的应用技术为背景，对生地黄水提液微滤过程中影响膜渗透性能的因素、污染机理和清洗方法等方面展丌了系统的研究。用不同孔径的陶瓷膜对生地黄水提液进行澄清过滤，考察了膜孑L径、膜材料、支撑体等膜参数和操作压力、膜面流速及料液浓度等操作参数对膜渗透通量的影响，认为在O，051xm、O21sin、O．51．1m、O．8p_

2、m几种孔径的Alz03膜中，孔径为O21xm的A1203陶瓷膜比较适合生地黄水提液微滤澄清；在温度27℃，膜面流速4m／s，操作压力0．15MPa条件F，渗透通量为200Dim2．h；在生地黄水提液微滤过程中，膜的稳定通量随膜面流速的增大而增大，随操作压力的增大而增大；随膜面流速的减小，膜渗透通量的随时间的衰减加快：随操作压力增大，膜渗透通量随蚓间的衰减加快。对陶瓷膜微滤生地黄水提液过程中的各种阻力所占的比例进行了计算，得出影响通量的控制因素是滤饼层和凝胶层阻力，占总阻力的80％，并由此得出陶瓷膜微滤生地黄水

3、提液过程中渗透通量下降的主要原因是膜面形成滤饼层和凝胶层。对污染机理进行了初步探讨，考察了膜材料、操作压力、膜面流速、料液浓度对陶瓷膜污染机理的影响。通过用IR、UV—Vis、ICP、SEM和EDX的分析，从不同角度相互验证了污染物发生的主要位置是膜面，少量在膜孔道内：污染物的主要成分是多糖类有机物，还有少量含无机元素的物质。比较了不同清洗剂对膜渗透通量的恢复效果，得出了较合适的清洗方法为：清水冲洗装置至循环液无色以后，用60

4、。C的热水清洗膜管15min，用2％NaCIO清洗剂清洗lh，再用清水冲洗整个装置

5、至渗透液为中性，膜的渗透通量能完全恢复。关键词：中药；陶瓷膜；微滤；膜污染；膜清洗南京3-业大学硕士学位论文ABSTRACT‘I'OreducemembranetbulingandpromotepermeationfluxduringtheapplicationofceramicmembranesinclarificationoftraditionalChinesemedicineextract．factorsinfluencingpermeationflux，pollutionmechanismandcle

6、aningmethodsweresystematicallystudiedinthisthesis．Metropolisaqueousextract，akindoftypicaltraditionalChinesemedicineextract，waschosenastheexperimentsystem．Permeationfluxinfluencedwithdifferentmembraneparametersincludingporesize，membranematerialandsupportwere

7、comparedandtheinfluencesofTMP(trans—membranepressure)，concentrationofaqueousextractandCVF(crossvelocityoffeed)wereinvestigatedbyexperimentsinthesariletime．TheappropriatemembraneisA1203membranewithporesizeof02pmanditspermeatefluxisabout200L／mz．hattheTMPof0．1

8、5MPa、CVFof4m／s，temperatureof27。C．WiththeincreaseoftheCVFandTMP，thesteadyfluxincreased．AndthepermeatefluxdecreasedmorequicklywhentheCVFwassmallerandtheTMPwashigher．Theproportionofdifferentresistancesintheprocesswascalculatedwiththeresistancemodel．Itwasconclu

9、dedthatthekeyfactorsleadingtothedecreaseofpermeationfluxweretheresistanceoffiltercakeandgel；theproportionoftotalresistancesis80percent．Theeffectsofmembranematerial，trans—membranepressure，concentrationo