Portal Dairy - Мембранна технология, приложима за възстановяване на текущи продукти

ЧИСТИ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИЛОЖИМИ ЗА ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА ПРОДУКТИ ОТ ТЕЧНИ ТЕКУШИ:

МЕМБРАННА ТЕХНОЛОГИЯ

1. ОСНОВНИ КОНЦЕПЦИИ

Мембранната технология се основава на разделящото действие, което мембраната упражнява върху течна смес от сложен състав. Чрез движеща сила или налягане се причинява преминаването на тези химически видове, способни да преминат през порите, присъстващи в мембраната (Фигура 1). Извършва се тангенциална филтрация, с помощта на която флуидът циркулира успоредно на границата, за да се избегне запушването на споменатите мембрани и да се удължи полуживотът им. В края на процеса се получават два течни потока: пермеатът или филтрираната вода и концентратът. В зависимост от процеса може да представлява интерес едното или другото, или и двете.

dairy

Фигура 1. Основна диаграма на оперативната основа на мембранните системи за разделяне

Мембраните имат еднакъв размер на порите или отрязани (отсечени), еквивалентни на молекулното тегло на стандартна молекула, от която се получава задържане на повече от 95% от разтвореното вещество. В зависимост от размера на порите, процесите се класифицират от най-големия до най-малкия размер като микрофилтрация, ултрафилтрация, нанофилтрация и обратна осмоза (Таблица 1). Въпреки това и поради ефектите на мембранната поляризация чрез отлагане на слой филтриран материал върху повърхността му, се постигат по-селективни филтрации от тези, определени от самата мембрана.

микрофилтрация

ултрафилтрация

нанофилтрация

Обратна осмоза

диаметър на порите

(молекулна маса 300 g/mol)

трансферен механизъм

приложено налягане (10 5 Pa)

специфични дебити ** (l/h.m 2)

филтрация върху диатомови водоросли

гел хроматография

* Съвсем теоретична стойност, тъй като трансферният механизъм е от дифузионен тип

** Неабсолютни стойности.

Таблица 1. Класификация на различните мембранни процеси

В обобщение, микрофилтрацията позволява отстраняване на колоидни частици и микроорганизми, докато ултрафилтрацията е по-селективна и задържа макромолекули, като протеини и ензими, вируси, маслени частици и пирогени. Нанофилтрацията е между конвенционалните системи за филтриране с кръстосан поток и обратна осмоза и е способна - действаща при налягания, по-високи от MF и UF - да отстранява молекули, чието молекулно тегло надвишава 200 далтона.

МЕМБРАННО РАЗДЕЛЯНЕ

Мембранната филтрация се използва рутинно за голям брой приложения в млечната индустрия, където тя се превърна в ценна част от производствения процес, особено при производството на млечни съставки. Неговите приложения могат да бъдат разделени в три категории: приложения за мляко, приложения за суроватка и други приложения.

Приложения за мляко

Обезмаслено мляко с обратна осмоза
  • Производство на сирене
  • Сладолед
  • Култивирани млечни продукти
  • Увеличен капацитет на изпарителя
Ултрафилтрация на пълномаслено и обезмаслено мляко
  • Производство на сирене
  • Укрепен млечен протеин
  • Култивирани млечни продукти
  • Сладолед
  • Намален въглехидратен сладолед
  • Намалено въглехидратно мляко
Микрофилтрация на пълномаслено и обезмаслено мляко
  • Бактерии с дълъг живот/Премахване на мляко
  • Фракциониране на казеина
Серумни приложения
  • Обратна осмоза на серума
  • Нанофилтрация на серума
  • Ултрафилтрация на серума
  • Микрофилтрация на суроватка
Други млечни приложения
  • Изяснен саламура от сирене
  • BOD/COD намаляване на кондензата на изпарителя и технологичната вода
  • Възстановяване на сода каустик и/или избистряне на разтвор на киселина за повторна употреба.

Мембранен спектър

Не се прави полезно обсъждане на мембранната филтрация, без да се разгледа филтрационен спектър

(От дясно на ляво на спектъра можете да следвате пътя от грубо до фино филтриране. Грубото филтриране започва спектъра, свързан с екранни или чорап филтри. Това отделя скалите от водата. След това следва микрофилтрацията. Тук тежки компоненти могат да бъдат отделени от Млякото. Мазнините, например, могат да бъдат премахнати, като се използва размер на порите, който ограничава само сметаната на млякото, позволявайки на обезмасленото мляко да премине. Още по-малък размер на порите може да се използва и за отделяне на казеина от суроватката стигаме до ултрафилтрация, при която всички големи компоненти на млякото, протеините и мазнините се задържат, но позволявайки на лактозата, водата и минералите да преминат през нея. още повече лактоза от млякото. Следните мембрани, използвани при преработката на млечни продукти, са нанофилтрирани. Тези мембрани задържат всички компоненти с изключение на соли и вода. e използвайте мембрани за обратна осмоза. Тази мембрана позволява само преминаването на вода, след което действа чисто като концентратор.