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无机陶瓷超滤膜在生物发酵和制药行业中的应用
1.发酵液的澄清过滤技术 在抗生素(头孢类、硫酸连杆菌类、青霉素类、红霉素类等)、有机酸(赖氨酸、谷氨酸、L-乳酸柠檬酸、核苷酸等)、酶制剂(植酸梅等)以及其它医药和食用产品的生产中,采用陶瓷膜超滤技术替代板框、转鼓、离心、硅藻土等传统过滤工艺进行发酵液的菌体和大分子脱除,有以下突出优点: »高效成分收率高,比采用传统过滤方式提高5-12%; »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; »浓缩倍数高,大大降低水使用量,废水排放量少; »连续工作时间长,再生简单高效,费用是有机膜的1/5-1/10; »膜元件使用寿命长,是有机膜的3-10倍; »配套的纳滤浓缩,形成膜集成系统。 陶瓷膜在发酵工业中已成功应用,并取得了开创性的成果: »建立了膜污染形成的动力学方程,解决了膜污染问题,开发出专用的膜清洗再生方法; »有效解决了目标产物的降解和失活问题; »通过改变常规物料洗水方式,有效提高了膜的渗透通量和抗污染性,减少了洗水用量,提高了目标产物的收率;正是这些问题的解决,实现了陶瓷膜在生物发酵行业的规模应用。 2.氨基酸生产中的应用技术 在谷氨酸发酵液除菌中的应用: 采用陶瓷膜进行谷氨酸发酵液的除菌,不仅可以回收蛋白,而且可以显著降低离交过程的洗水量,同时降低污水处理负荷。将陶瓷膜应用于谷氨酸发酵液除菌过程,可实现除菌、洗菌、浓缩过程连续化操作。 乳酸生产中的应用: 目前,已经开展了将陶瓷膜应用于乳酸工业生产的技术研究和市场推广工作。陶瓷膜技术与活性炭吸附技术集成应用于乳酸工业生产中,能起到克服传统乳酸生产工艺中的流程长、处理难度大、能耗高、成本高、产品纯度低等缺陷,对提高产品竞争力将有重要的意义。 甘氨酸净化中的应用: 甘氨酸又名氨基乙酸,溶于水,微溶于乙醇,是食品、医药、化工等重要原料之一。采用陶瓷膜分离技术去除工业级甘氨酸中的微量悬浮杂质,以得到食品级、医药级甘氨酸产品。 该技术已实现了工业化应用,工业化装置为两套各8 m2的陶瓷微滤膜设备,用于甘氨酸净化过程中粉末活性炭的去除,年处理3000吨甘氨酸,目前该装置已稳定运行一年,平均通量800 l•m-2•h-1;膜再生方便,清洗周期约1个月,采用纯水冲洗即可,同时清洗后水还可用于生产过程中。采用陶瓷膜微滤净化后,甘氨酸产品经高倍显微镜检测未发现残余活性炭粒子,完全满足了出口的质量要求。 3.中药生产及植物提取技术 传统中制药剂采用水提醇沉加蒸发工艺,周期长、建设成本高、能耗大、收率低、操作环境差、环境污染严重、三废治理成本高。 用无机陶瓷膜对中药水提液进行澄清处理有显著优点:水提液无须冷却可直接过滤,减少生产环节,膜的再生方便;除菌彻底,膜本身可直接高温灭菌;无论中药水提液性质如何,对膜本身没有影响;对中药有效成份基本无截留等。 陶瓷膜用于中药生产和植物提取的显著特点: ▲降低防爆等级,基础建设和生产线投资费用少,利于安全生产; ▲减少工序,缩短生产周期; ▲节省溶媒,降低原料成本和治污成本; ▲有效成分降解和流失少,色素等不增加; ▲能同时去除悬浮颗粒,菌体、鞣质、淀粉、胶体、蛋白、部分色素等大分子,澄明度高; ▲膜元件寿命长、再生简便费用低,操作过程稳定,产品质量能得到充分保证; ▲配套纳滤浓缩,形成膜集成系统。
南京工业大学 2021-01-12
无机陶瓷超滤膜的石油和化工行业中的应用
1.油田采出水的处理技术 油田采出水处理是石油生产中的重要环节,这一过程包括了提供储油地层增压注水所进行的一切水质改造过程(也有一小部分是为了污水达标排放),这一过程随油田开采期的延长,重要性愈显突出。陶瓷膜用于油田采出水处理具有明显的优点,首先在于材料的亲水性憎油特性,有利于防止有机类物质的污染;其次由于陶瓷膜材料的良好化学稳定性,可用于强酸、强碱、强氧化还原剂等清洗剂来清洗再生;再次陶瓷膜的机械强度高,能在高温、高压下使用和清洗。最后,陶瓷膜出水水质好,水质稳定,完全能满足标准SY/T5329-94对低渗透油层注水水质的要求。从目前国内外陶瓷膜研究应用的情况来看,陶瓷膜处理采出水的设备投资和运行成本较其他水处理方法也具有较明显的优势,这主要是由于陶瓷膜设备使用寿命长、占地面积少、配套设施少等。 2.脱沥青油中溶剂回收技术 通过精馏得到的大部分的石油炼制成分大都做为重油使用,由于越来越严厉的环境法规,需要对这些重质燃料进行催化剂重整,在炼制过程中,由于沥青质的存在,容易使催化剂发生中毒,可以在重油中加入一种链烷烃溶剂如戊烷来使沥青质沉积,以去除重油中的沥青质。脱沥青后的混合物可采用超滤技术将油和溶剂分离,从而回收溶剂戊烷,达到重复使用目的,而脱沥青油则送催化裂化或者加氢裂化。对于这类体系,高分子膜难以适用。利用陶瓷膜耐高温、耐有机溶剂的特性,可去除重油中的沥青质。 3.石油重组分直接脱沥青技术 采用无机陶瓷膜技术可以对石油重组分直接进行沥青的脱除,使用氧化锆超滤膜,孔径为6.3 nm,在温度150ºC,流速11.5 m•s-1的条件下可维持较长时间的稳定通量。相比较而言,氧化锆对石油组分的吸附作用较小。从过程研究来看,沥青质的结构以及分子量分布对陶瓷膜的操作有很大的影响。
南京工业大学 2021-01-12
一种花生离体定向筛选和鉴定抗乙草胺体的方法
本发明提供了一种花生离体定向筛选和鉴定抗乙草胺体的方法,主要步骤是将诱变后培养获得的花生外植体在添加了乙草胺的培养基上,进行抗乙草胺体的定向筛选。4周后将存活的外植体转移到恢复生长培养基上培养。经筛选获得的再生植株,取其叶片置于乙草胺溶液中,进行抗乙草胺的鉴定。本发明利用离体培养定向筛选和鉴定抗乙草胺体,操作方便,不受季节限制,可节省大量的人力、物力、财力。
青岛农业大学 2021-04-13
金属增材制造的口腔赝复体支架制作方法及其赝复体支架
金属增材制造的口腔赝复体支架制作方法及其赝复体支架,所述的制作方法包括:获取患者口腔上颌三维模型数据、在模型上选取口腔赝复体支架的上颌面、重建上颌面、拉伸上颌面至实体形成初始支架模型、修复初始支架模型达到设计要求并形成最终可打印制造的支架CAD模型;然后利用选择性激光熔融3D打印机进行打印制造,制造出支架模型,并对支架模型进行热处理和表面处理;所述的口腔赝复体支架包括利用金属材料制得的本体,所述的本体包括套合部和带有网状结构的支撑部。本发明的有益效果是:利用3D打印技术制作出符合临床要求的结构,精度高、表面质量好、制作周期短,更符合临床要求。
浙江大学 2021-04-13
嘉宾观点抢先看 | 杜锐:高校要在教育科技人才一体化发展中“实干答题”
在第63届高等教育博览会 建设教育强国·高等教育改革发展论坛即将举办之际,学会联合人民网教育频道推出“建设教育强国”系列访谈栏目,重点邀请东北地区高校领导、专家学者,围绕活动主题:融合·创新·引领:服务高等教育强国建设,畅谈思考体会、凝聚发展共识。
人民网-教育频道 2025-05-20
含氮有机络合剂的合成及其在硫酸铝中 除铁技术的应用
1.项目简介:目前,我国生产的硫酸铝的产品质量较低,主要表现在氧化铝的含量偏低(Al2O3≤17%):铁离子含量过高(0.3~0.1%)。各生产厂家虽然投入了大量的人力和物力降低铁离子含量从而提高氧化铝的含量,但收效甚微。该项目中的含氮有机螯合剂是一种高效的铁离子螯合沉淀剂,在制备无铁或低铁工业硫酸铝中,与其它除铁试剂和方法相比,具有效率高,沉淀速度快,条件温和,工艺技术简单,成本低,无“三废”排放,经济效益和社会效益显著等特点;氮有机螯合沉淀剂用于硫酸铝母液中除铁,可以使固体硫酸铝产品中的含铁量从0.2%降至20ppm,达到无铁级标准。 高纯度的无铁离子硫酸铝广泛应用与高档纸品的生产。 2.技术特点: ①. 该技术除铁效果非常明显,产品经武汉市产品质量监督管理局检验化工站参照HG/T2225-2001标准方法检验,符合Ⅱ型一等品技术指标要求。 ②. 有机螯合沉淀剂的生产工艺简单,设备投资少;没有废酸、废水、废气等污染物排放。符合环保要求。 ③. 此技术应用到原有的硫酸铝生产工艺上无须较大的设备改造,即可达到理想的除铁效果。且该有机络合沉淀剂可回收重复使用。
武汉工程大学 2021-04-11
在二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。
北京大学 2021-04-11
一种铁氧化物结晶法修复六价铬污染土壤的方法
本发明公开了一种铁氧化物结晶法修复六价铬污染土壤的方法。首先将土壤磨碎并加入HCl溶液调节pH,再根据土壤中铬的赋存形态,根据六价铬和总铬的浓度配制相应的二价铁溶液[或FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液],将铁的溶液加入到土壤还原六价铬。然后迅速加入NaOH热溶液形成Fe2+、Fe3+、Cr3+的共沉淀,通入热空气进行氧化一段时间,形成铁氧化物晶体从而将铬(包括六价铬和三价铬)稳定在晶格中,形成的晶体十分稳定,在酸碱中均难以溶解。本方法简单易行,成本低廉,安全可靠,无二次污染问题,稳定化处理后的
安徽建筑大学 2021-01-12
一种基于铁的用于烷基化反应的催化剂的制备方法
本发明公开了一种基于铁的用于烷基化反应的催化剂的制备方法。该方法是先将具有全氟烷基磺酰亚胺结构的离子液体预热至60~90℃,然后加入含铁化合物,搅拌混合均匀后降至常温;常温下反应6~24h,使其相互反应生成配合物,得到用于催化Friedel‑Crafts烷基化反应的催化剂。本发明方法制备得到的催化剂用于合成Friedel‑Crafts烷基化反应,如苯与1‑十二烯合成十二烷基苯的反应,该催化剂具有活性高,2‑直链烷基苯(2‑LAB)选择性较高,使用条件温和,耐水性好不易水解,可以通过简单方法回收,且循环性好的特点。
浙江大学 2021-04-13
一种非晶铁磷合金/V8C7 复合镀层及其电镀工艺
本发明之非晶铁磷合金/V8C7复合镀层,所述复合镀层的基体材质为非晶态Fe-P合金,Fe 含量为复合镀层的60-89wt%(优选70-85wt%),P 含量为复合镀层的10-30wt%(优选12-22wt%),所述复合镀层中含有固体微粒V8C7,含量为复合镀层的1-10wt%(优选3-7wt%)。复合镀层可以含有各种不同的金属或合金以及各种不同类型的微粒,其技术适用性和实用性宽广,具有较强的可变性和可操作性,应用将日益广泛。
长沙理工大学 2021-01-12
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