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膜濃縮設(shè)備應(yīng)用于啤酒過(guò)濾目的是:
(1)除去混濁懸浮物,主要是酒花樹(shù)脂、單寧和蛋白質(zhì)等。
(2)除去酵母菌和乳酸菌等微生物。
(3)口味的改善和透明度的提高。
目前,國(guó)內(nèi)啤酒廠的生啤過(guò)濾工藝多是在硅藻土過(guò)濾或板框過(guò)濾之后,先采用孔徑為1μm的濾芯,再通過(guò)孔徑為0.22μm或0.45μm的膜復(fù)合濾芯(一般采用耐酸堿的聚偏氟乙烯微濾膜、聚砜類(lèi)膜或耐強(qiáng)堿的尼龍膜,也可以是纖維素類(lèi)膜等)。由于采用兩層不同孔徑的膜復(fù)合而成的濾芯,其外層膜可濾去顆粒較大的膠體及酵母菌,減輕后層膜的負(fù)擔(dān),從而提高了啤酒過(guò)濾的質(zhì)量和數(shù)量。
陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔徑50nm~15μm的陶瓷載體,采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對(duì)稱(chēng)復(fù)合膜。用于分離的陶瓷膜的結(jié)構(gòu)通常為三明治式的:支撐層、過(guò)渡層、膜層。其中支撐層的孔徑一般為1~20μm,孔隙率為30%~65%,其作用是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度。
因開(kāi)發(fā)時(shí)期較晚且成本高昂,無(wú)機(jī)分離膜領(lǐng)域所占的市場(chǎng)份額還比較小,1997年美國(guó)無(wú)機(jī)膜市場(chǎng)銷(xiāo)售額為1億美元,其中陶瓷膜占80%左右,僅占膜市場(chǎng)的9%。另?yè)?jù)估計(jì),2004年世界陶瓷膜的市場(chǎng)銷(xiāo)售額約超過(guò)100億美元,無(wú)機(jī)膜的市場(chǎng)占有率占12%。由于陶瓷膜在精密過(guò)濾分離中的成功應(yīng)用,其市場(chǎng)銷(xiāo)售額以30%的年增長(zhǎng)率發(fā)展。
陶瓷膜分離是一種與孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程,采用動(dòng)態(tài)的錯(cuò)流過(guò)濾方式:原料液通過(guò)循環(huán)泵在陶瓷膜孔道中作高速循環(huán)運(yùn)動(dòng),在壓力作用下,平板式陶瓷膜設(shè)備,澄清滲透液通過(guò)陶瓷膜片和多孔的陶瓷基體,沿與之垂直方向向外透過(guò)膜,濃縮液被膜截留,并在孔道中作高速流動(dòng)而引起湍流,不斷沖洗陶瓷膜片內(nèi)表面,將附在濾膜上的少量沉積物帶走,保持穩(wěn)定的清液流出,從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。
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