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无机陶瓷超滤膜在食品和饮料行业中的应用
1.果汁浓缩和澄清技术 果汁生产中,在处理压榨过的或预过滤过的果汁澄清方面,微滤和超滤都已达到规模化应用水平。传统的果汁处理工艺包括浆果的粉碎、压榨、粗滤液的过滤和精加工,这些过程需要添加处理剂,如压榨助剂、过滤助剂等。 无机膜技术的应用对于提高果汁质量、降低操作成本是很有意义的。其一,超滤能将过滤和压榨结合在一个单元里操作,降低了生产成本。其二,无机膜处理有利于保持了果汁的原汁原味。其三,无机膜在果汁过滤中,具有渗透通量较高、蛋白质吸附少,机械强度好、耐高压反冲洗和过程中不变型以及热稳定性好可进行高温原位消毒等优点。 苹果汁的澄清 利用陶瓷膜澄清苹果汁是工业上广泛应用并获得成功的实例之一,陶瓷膜较长的使用寿命以及过滤后产品的风味和芳香不变等性能,使该技术优于其它分离技术如硅藻土过滤、高分子膜过滤等。 其它果汁的澄清 (1)红莓子果汁的澄清:应用陶瓷膜进行红莓子果汁的澄清已商业化。 (2)番茄汁生产中的应用:集成膜工艺在新型番茄汁的生产和浓缩领域有很好的应用前景,在微滤浓缩时,渗透通量变化不大,浓缩因子可达到2.5,进一步采用反渗透膜可将果汁浓缩到14-15Brix(白利糖度),渗透通量在20 l•m-2•h-1。 2.牛奶工业中的应用技术 无机陶瓷膜在食品领域的第一次工业规模化应用是乳清蛋白的浓缩,接着是牛奶蛋白的标准化,目前无机陶瓷膜在牛奶工业中的应用主要有除菌、乳清蛋白浓缩物的回收、牛乳的浓缩等,目前国外已经实现了工业化。 无机陶瓷膜在牛奶工业中的应用主要是超滤和微滤膜。微滤膜截留脂肪、细菌及大分子酪蛋白,透过乳蛋白、乳糖、盐类等相对分子量较小的物质,超滤膜截留液中则含有大部分乳蛋白,只有小分子物质如乳糖、可溶盐及非蛋白氮可透过膜。分离过程中影响膜通量的主要因素是浓差极化和膜污染,膜污染不仅降低膜通量,而且对截留液或渗透液的质量产生影响。污染物的主要成分是蛋白质、脂类和钙盐,膜污染在很大程度上取决于料液组分与膜面的相互作用,蛋白吸附是膜污染的主要因素之一,膜污染可通过化学清洗消除,酸性清洗剂通常采用硝酸(0.5%)或磷酸,碱洗则用氢氧化钠(0.1%),根据体系的特点也有采用其它化学清洗剂如过氧化氢、次氯酸钠等进行清洗。 陶瓷膜在牛奶行业的应用主要在以下几个方面: 1、牛奶的微滤除菌 2、全奶或巴氏杀菌奶的浓缩 3、蛋白质标准化 4、乳清蛋白的浓缩 5、酸奶的浓缩 6、牛初乳除菌中的应用 3.啤酒酿造过程中的澄清和分离技术 无机陶瓷膜应用于啤酒生产中主要是菌体去除以澄清啤酒和从罐底沉积物中回收啤酒。 细菌或微生物的存在会影响啤酒的风味并缩短其保质期,传统的过滤方法是采用硅藻土等进行过滤,该法可以去除酵母和一些细菌,但对细菌的截留去除并不理想,因此,在罐装前还需要巴氏杀菌以杀死细菌或微生物,由于涉及高温热处理,往往导致一些芳香化合物的氧化,影响啤酒的风味,同时杀菌后菌体并未彻底去除。 多孔无机陶瓷膜的错流微滤技术在替代巴氏杀菌、直接进行啤酒的澄清过滤方面是一种有广阔前景的新技术,采用该技术可避免啤酒的热处理,既达到除菌澄清的目的,又保证了啤酒的风味和口感。 技术特点: ▲可以从废弃的酵母中回收啤酒 ▲可完全去除酒中的各类微生物、酵母、果胶、悬浮颗粒及其他影响酒质的微生物 ▲产品中极易受损的醇香物质又不会受到任何破坏,可实现酒类的直接罐装 ▲获得色泽透亮且具有较长货架期和高品质的酒产品 ▲使得制酒过程变得卫生、简单、经济 ▲分离效率高,过滤效果稳定 ▲陶瓷膜耐酸、碱、有机溶剂及氧化剂,再生性能好,膜使用寿命长 4.葡萄酒工业中的应用技术 葡萄酒制作过程极为复杂,其中需要几个澄清过程来稳定酒质。传统的分离方法包括倾析、澄清精制、冷处理和过滤。经过倾析过程,可除去酒中如葡萄、酵母、蛋白、多肽、果胶、胶、不稳定的葡萄颜料、单宁及其它都能导致酒质混浊的悬浮胶体粒子,从而增加口感和澄清度。 精制澄清用于酒生产过程中的多个阶段,包括压榨果汁中酚类的去除、发酵后酒中蛋白质的降低以及装瓶之前新酒的苦涩味的降低。过去比较好的分离方法是用少量的精制澄清清洗剂吸附粒子或中和带点粒子使其絮凝和沉降,得到清澈的酒汁,冷处理能使酒食酸氢钾和酒食酸钙的晶体沉积,传统的过滤步骤包括硅藻土的初过滤、精过滤和有机膜分离菌体。 随着陶瓷膜技术的发展,可以采用陶瓷膜错流微滤和超滤技术代替澄清、除菌和原料酒的稳定处理,使制酒过程变的既简单经济又能保持酒的醇香风味。和国内葡萄酒生产企业合作,开发出用于葡萄酒除菌澄清陶瓷膜新技术。 技术特点: ▲可完全去除酒中的各类微生物、酵母、果胶、悬浮颗粒及其他影响酒质的微生物 ▲产品中极易受损的醇香物质又不会受到任何破坏,可实现酒类的直接罐装 ▲获得色泽透亮且具有较长货架期和高品质的酒产品 ▲使得制酒过程变得卫生、简单、经济 ▲分离效率高,过滤效果稳定 ▲陶瓷膜耐酸、碱、有机溶剂及氧化剂,再生性能好,膜使用寿命长 5.大豆深加工技术 大豆深加工主要是指从大豆中提取油脂、大豆异黄酮、大豆分离蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽、脱脂豆粉、食用纤维素等,目前的传统工艺多采用硅藻土过滤、板框过滤或离心分离,这种方法劳动强度大,分离精度低,产品收率低,后续操作水洗量大,废水排放量大。 采用无机陶瓷膜过滤加有机纳滤膜集成技术用于大豆深加工,克服了以上难题,使产品分离精度大为提高,可充分利用大豆加工副产物(如豆渣、豆皮、大豆乳清水),大大提高大豆产业链的产品附加值,为大豆深加工企业带来新的获利方式。 技术特点: ▲可从大豆加工副产品中提取大豆异黄酮、大豆分离蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽等 ▲分离精度高,透过液杂质含量少、澄清透明,减轻后续处理难度 ▲配套纳滤浓缩,形成膜集成系统 ▲连续工作时间长,再生简单高效 ▲膜元件使用寿命长,运行成本低 ▲全自动控制,半自动和手动系统兼备,劳动强度低
南京工业大学 2021-01-12
无机陶瓷超滤膜在化工行业中的应用
1.催化剂回收技术 在石化和化工生产中,催化剂的应用非常广泛,反应后一般需要对产物和催化剂进行分离。由于无机陶瓷膜具有良好的耐热、耐化学溶剂和较好的机械强度,在石化和化工生产的催化剂回收方面显现了突出的优势,已经在多个厂家得到应用。 与传统的沉降、板框过滤、离心分离所不同的是,陶瓷膜的催化剂与反应产物的固液分离中主要采用错流过滤方式。需分离料液在循环侧不断循环,膜表面能够截留住分子筛催化剂,同时让反应产物透过膜孔渗出。由于流体流动平行于过滤介质表面,使过滤阻力大大降低,从而可在较低的压力下保持较高的渗透通量,使过滤操作可以在较长时间内连续进行,使浓缩液催化剂固含量达到一个较高的水平。 传统催化剂分离方式的缺点: ▲催化剂流失量大,利用率低; ▲产品中催化剂含量易超标,影响品质; ▲催化剂再生不易彻底,使用寿命短; ▲自动化程度低、劳动强度大,多为间歇反应。 陶瓷膜分离技术应用于催化剂回收和再生的优点: ▲可回收超细粉体、纳米催化剂; ▲陶瓷膜可耐高温、耐有机溶剂、耐强酸强碱,可在绝大多数反应中应用; ▲产品中催化剂含量极少,提高产品品质; ▲催化剂损失率低,降低生产成本; ▲催化剂再生效果好,重复使用次数提高,延长催化剂寿命; ▲可实现全密闭自动化连续生产。 该技术已经在巴陵石化、蚌埠八一、金坛华阳化工厂、连云港三吉利化工有限公司等企业成功应用。 2.超细粉体陶瓷膜处理技术 在化工等领域,经常面临粉体颗粒悬浮液的固液分离过程。随着科技的进步,粒子的尺度逐渐趋于超细化,超细粒子的固液分离,特别是固液非均相高效分离极为困难。由于微粒的布朗运动,传统的重力沉降几乎无法使用。 以滤布为过滤介质的各类过滤技术,一方面由于过滤介质的制约,对超细颗粒过滤的截留性能差,产品流失严重,另一方面它是靠滤饼颗粒的架桥作用来实现颗粒的截留,如果颗粒越小,形成的滤饼层就越致密,随着滤饼层的不断增厚,过滤阻力大,过滤速度越来越小,滤饼的洗涤也十分困难,洗涤效果差,操作劳动强度大。离心分离难以实现大型化,一般的工业离心机只能分离微米级的颗粒,而且离心洗涤操作复杂,劳动强度大,效率低。水力旋留器也是依靠离心力的作用,使固体颗粒进行分离,但是主要用于液相湿法分级,而且其分离的临界粒径一般在10微米以上。 近年来发展的无机陶瓷膜在液体分离领域应用日益广泛,它独特的错流过滤方式,优异的物理、化学性能和机械强度,为超细粉体的生产提供了新型的分离和洗涤技术。 无机陶瓷膜具有耐腐蚀,机械强度高,孔径分布窄等突出优点,并且清洗方便,膜通量高,使用寿命长。处理粉体洗涤和浓缩时具有操作稳定,通量高,出水水质好,占地面积小。 陶瓷膜回收硫酸法生产钛白粉中废酸和废水中的钛白颗粒实例: 钛白粉是重要的化工产品,可广泛的用于涂料、塑料、造纸、化纤、橡胶、搪瓷等行业。硫酸法钛白粉生产工艺中最大的问题在于废酸、废水的排放量大,导致严重的环境污染。而随废酸、废水排放,则带去价格昂贵的偏钛酸粒子和TiO2粒子。由于这些粒子粒径小,常规的液固分离无法全部回收这部分粒子,排放后既污染环境又造成经济。使用陶瓷膜可以回收90%以上的钛白粒子,料液增浓后回上片槽处理,而渗透得到澄清的稀硫酸的溶液可回用,为陶瓷微滤膜在钛白粉水洗液的工业应用奠定了基础。 3.化工产品的净化与回收技术 无机膜除了在环保、食品、生物制药等行业得到了广泛的应用和开发外,在其它工业过程如化工、石油化工、新材料等方面日益受到重视,其应用涉及产品的净化与回收,对于提高产品质量和收率,降低生产成本具有重要的作用。公司已经为多家企业成功设计制造了相关陶瓷膜和有机膜工业装置,目前主要应用在以下领域: 1、钛白粉产品的回收 2、陶瓷工业的物料回收 3、纳米二氧化硅洗涤纯化 4、纳米氧化钛、氧化锌、氧化铝等氧化物的洗涤纯化 5、纳米碳酸钡等纳米无机盐的洗涤纯化 6、纳米高岭土、蒙脱石等矿物的洗涤纯化 7、纳米药物的洗涤纯化 8、纳米钛硅分子筛的洗涤 9、纳米催化剂的洗涤、截留 10、环保纺织助剂的洗涤纯化 11、荧光增白剂洗涤脱盐
南京工业大学 2021-01-12
中央台、边台专用碟形陶瓷台面(一体成型)
陶克板类型:中央台、边台专用碟形台面(一体成型)   产品名称: 中央台、边台专用碟形台面 产品型号: TOOK D06 适用范围:中央台、边台、仪器台等 釉面色泽:多色可选   主要成分及优势: 1.8m长碟形陶瓷台面,极大提高了台面用材率,从源头节约资源成本。 一体成型阻水边(非加工粘贴而成),有效避免了试剂不慎外溢到实验员身上或地面造成伤害的问题。   由高岭土、蓝瓷土、长石等硅酸盐材料,表面釉料采用了进口原料,经1280℃长时间高温煅烧,陶克板由于材料属性不耐氢氟酸,可抵御(除氢氟酸等同类型化学试剂)任何强酸强碱及有机溶剂腐蚀,其耐高温、耐污染、抗辐射、抗细菌、抗釉裂等性能良好,是目前国内乃至全球实验室台面的最佳材质选择。   如何判断优质陶瓷台面 釉面:表面平整度、抗釉裂性、耐腐蚀性能、表面耐划痕等级、有无瑕疵、色饱满度如何。 烧制温度:是否达到1250℃的磁化烧制温度(低于此温度的板材无法瓷化,未瓷化的陶瓷板容易断裂 ,陶克板是1280℃烧制而成。) 耐污染指标:是否符合国家检测标准。 辐射限量指数:是否低于国家限量标准。    
陶克基业(北京)科技有限公司 2022-04-18
二维钙钛矿纳米材料用于光催化降解黑臭水体
产品服务:焦化厂外排废水含高浓度有毒、难降解的氰化物、COD及氨氮称为焦化废水,是一种较难处理的有机废水,传统处理方法后无法达标。随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高,废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术,如:电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染,但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段,较难实现大规模工业化应用。项目优势:本研究以铁基的纳米材料制备电极具有单个优点:高效降解焦化废水,高的使用寿命;低的处理成本。 市场概况:发展规划: 本团队计划创立集特色催化剂和配套设备为一体的纳米电催化工艺,以去除焦化废水中的难降解污染物为主要目标,同时实现脱色、除臭和净化水体的目标。经营目标是以上海环保公司为依托,对于他们在工程应用中的水处理需求,公司为其提供相应的环保咨询和先进的水处理产品,互利共赢。与此同时也要逐步提高产品品牌的市场认可度以及品牌效应。  商业模式:盈利模式: 前期以Fe基纳米电极与配套电催化设备的批量生产和销售为主,在产品推广到一定阶段后,以实际废水处理工程项目承包运营为主。 
同济大学 2021-04-10
纳米二氧化钛氢氧焰燃烧中试制备技术
纳米颗粒材料是最早研究开发和获得应用的纳米材料产品之一,然而一种纳米颗粒能否产业化,关键之一仍在于这一产品是否具有明确且具有一定数量的市场需求。不同于其它纳米颗粒材料产品,气相法制备的纳米二氧化钛颗粒材料具有明确的市场需求。世界范围内纳米二氧化钛的需求已超过2万吨,产值达到5亿美元以上。国内目前纳米二氧化钛的市场已有相当量的需求,估计在1000吨/年以上,主要从国外进口,进口价超过3万美元/吨。随汽车工业、化妆品等行业的发展,最近10年纳米二氧化钛的需求将保持高的增长率。纳米二氧化钛产业化的实施,对于促进汽车工业、化妆品等行业的发展具有重要意义。 本项目开发了多重射流燃烧反应器,利用预混火焰燃烧和扩散火焰燃烧制备了粒度和晶型可控的纳米二氧化钛颗粒,该产品在紫外光和可见光区域都具有很高的光催化活性,在可见光辐照下对染料RhB的脱色率明显优于商用P25 TiO2。 利用气相扩散火焰燃烧制备了锌和铁掺杂的纳米二氧化钛颗粒,发现Zn主要富集在二氧化钛纳米晶表面,铁掺杂导致二氧化钛晶粒尺寸变小,Zn和Fe掺杂显著提高了纳米二氧化钛的光催化活性。 设计开发了可供工业化应用的多重射流燃烧反应器等核心设备,建成了百吨/年规模的纳米二氧化钛颗粒的中试装置,形成了氢氧焰燃烧合成过程中颗粒形态结构可控的工业制备集成技术。 研究了纳米二氧化钛颗粒在空气净化中的应用性能,发现气相燃烧合成的纳米二氧化钛颗粒具有良好的光催化活性。通过酯化-缩聚及共混方法制备了纳米二氧化钛复合涤纶聚酯,显著提高了涤纶聚脂的紫外线屏蔽功能。
华东理工大学 2021-02-01
高亮度钙钛矿量子点发光二极管
作为新型的半导体材料,金属卤化物钙钛矿因其优异的光电特性得到了广泛的关注,并在太阳能电池、发光二极管、激光器、光催化、记忆存储、晶体管等方面得到应用。短短四年内,钙钛矿太阳能电池的转化效率从最初的3.8%提高到22.1%,超越了传统的非晶硅、染料敏化、有机太阳能等薄膜电池十年的研究成果,在2013 年钙钛矿太阳能电池被Science评为十大科学进展之一。 与钙钛矿太阳能电池相比较,发光二极管的研究进展较缓慢。对于钙钛矿发光二极管,目前以薄膜(thin film)报道为主,对于钙钛矿量子点,尤其是有机阳离子(CH3NH3 (MA), CH(NH2)2 (FA))钙钛矿,相关报道较少。 该团队通过溶液合成的方法在室温下得到了有机-无机阳离子钙钛矿量子点材料FA(1−x)CsxPbBr3,通过优化无机阳离子Cs掺杂浓度,得到了性能优异的钙钛矿量子点发光二极管,发光亮度高达55005 cd m−2 ,电流效率10.09 cd A−1。
南方科技大学 2021-04-13
环境友好型乙二醇钛聚酯催化剂开发及应用
  钛系催化剂是一种极具前景的聚酯催化剂,由于钛元素无毒无害,环境友好,钛系催化剂聚酯反应活性高,有望取代锑系催化剂在聚酯行业广泛应用。我们经过多年的研究,以乙二醇、四氯化钛为主要原料,开发了液体乙二醇钛催化剂的制备技术,催化剂Cl-含量低,抗水解性能好,并初步探索了适合乙元醇钛聚酯催化剂的合成聚酯生产工
南京大学 2021-04-14
四氯化钛清洁生产及精制除钒综合利用工艺
“四氯化钛泥浆的污染治理及综合利用工艺”:含 TiCl4 约 50%的泥浆,经该工艺处理 TiCl4 得到回收,泥中残含 TiCl4 不大于 5%,不增加明显的二次污染;投资少效益高。“四氯化钛精制除钒的清洁生产及综合利用工艺”:精制质量、效率及回收率高于铜丝球法,精制成本明显低于铜丝球法,酸水及烟雾污染不高于铝粉法或有机物法,含钒渣浆便于回收利用;可利用现有铜丝球除钒设备并经少量整改而逐步实施并迅速推广;投资少效益高。“高纯 TiCl4 的深度精制及贮存工艺”:适宜与上
江苏大学 2021-04-14
二维钙钛矿纳米材料用于光催化降解黑臭水体
焦化厂外排废水含高浓度有毒、难降解的氰化物、COD及氨氮称为焦化废水,是一种较难处理的有机废水,传统处理方法后无法达标。随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高,废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术,如:电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染,但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段,较难实现大规模工业化应用。
同济大学 2021-02-24
一种柔性钙钛矿太阳能电池的制备工艺
本发明公开了一种柔性钙钛矿太阳能电池的制备工艺,包括以 下步骤:1)刻蚀;2)光阳极的制备;3)碳对电极的印刷成膜:采用烘干·114·温度在 150℃以下的导电碳浆,利用丝网印刷法在柔性导电基底上制 备成膜,即得到太阳能电池的碳对电极;碳对电极的一端与 ITO 导电 层接触,另一端与 ITO 之间存在间隙,生长的 ZnO 纳米线在该间隙处; 4)钙钛矿的添加。本发明采用一种低温的制备工艺在柔性导电基底上 制备电池的光阳极。接着采用有机溶剂烘干温度在 150℃以下低温导 电
华中科技大学 2021-04-14
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