CN100396365C

CN100396365C - 一种改善人工合成固膜分离性能的方法

Info

Publication number: CN100396365C
Application number: CNB2005100024261A
Authority: CN
Inventors: 赵仁兴; 王亚卿; 李杰妹; 王振川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: CN1806899A

Abstract

本发明公开了一种改善人工合成固膜分离性能的方法，属于膜分离技术领域。该方法包括：将进料管穿过电磁铁；打开电磁铁电源开关，并调节电流，使其稳定在所需电流值，产生相对应的磁场强度；接通膜分离装置电源，贮料槽中的料液先通过电磁铁，进料管中的料液经磁化后，再通过膜分离装置进行分离提纯。本发明将电磁场应用于膜处理过程中，利用外加电磁场使溶液部分物理化学性质发生改变，从而提高膜通量，降低膜污染程度，延长膜的使用寿命；使具有磁性差异的物质在磁场条件下扩大其差异性进行分离。本发明应用于料液的不同组分的分离、纯化、浓缩。

Description

一种改善人工合成固膜分离性能的方法

技术领域

本发明涉及一种改善人工合成固膜分离性能的方法。

背景技术

膜分离技术已作为一种新型的分离技术广泛应用于食品、化工、制药、环保等行业，但由于一些液体粘度和所分离的溶质之间相互结合的影响，致使膜渗透通量不高和分离效率较低，影响了膜分离技术的实际应用价值，是目前膜分离技术应用中的主要问题。磁化技术现已应用于工业、农业、医药等领域中。目前，膜通量的提高主要是选择不同的膜品种、增加膜表面流速、改变膜的操作压力或提高水温，而提高膜的分离效率主要是改变膜的品种及改变压力等操作条件，其缺点是：分离效率低、品质差、纯度低，操作复杂、不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述现有技术中的不足，而提出一种改善人工合成固膜分离性能的方法，使用该方法分离物质，分离效率高、品质优、纯度高，操作简单、方便。

本发明所提供的技术方案是：一种改善人工合成固膜分离性能的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将进料管穿过电磁铁；(2)打开电磁铁电源开关，并调节电流，使其稳定在所需电流值，产生相对应的磁场强度；(3)接通膜分离装置电源，贮料槽中的料液先通过电磁铁，进料管中的料液经磁化后，再通过膜分离装置进行分离提纯。

所述电流值产生对应的磁场强度，其对应关系为：电磁铁的额定电流为1.2安对应磁场强度为1特斯拉。

所述进料管为无磁不锈钢管或塑料管。

本发明有如下优点：将电磁场应用于膜处理过程中，利用外加电磁场使溶液部分物理化学性质发生改变，如降低料液粘度、改变液体表面张力，提高膜通量，降低膜污染程度，延长膜的使用寿命；使具有磁性差异的物质在磁场条件下扩大其差异性进行分离。在外加磁场下原结合在一起的两种或多种物质发生变化，再通过膜过滤分离开来，分离效率高、品质优、纯度高。电磁铁的磁场强度通过调节调压器输出电压即可改变输入电流的大小，从而改变电磁铁磁极间电磁感应强度的高低，操作方便、简单。

附图说明

图1为本发明改善人工合成固膜分离性能的方法的工艺流程图。

具体实施方式

现有膜分离装置中，主要包括有贮料槽、进料管、泵、膜装置等，贮料槽中的料经由进料管、泵直接进入膜装置中进行分离。参见图1，本发明一种改善人工合成固膜分离性能的方法是先将进料管(无磁不锈钢管或塑料管)穿过电磁铁，然后打开电磁铁电源开关，并调节电流，使其稳定在所需电流值，产生相对应的磁场强度；再接通膜分离装置电源，贮料槽中的料液经由进料管通过磁场，进料管中的料液经磁化后，再经由泵通过膜分离装置进行分离提纯，得到滤液，浓缩液返回到贮料槽后再进行分离提纯。

实施例1：膜分离土霉素发酵液

采用本发明方法膜分离纯化土霉素发酵液，分离过程如下：选用截留分子量20000的超滤膜，先将进料管(无磁不锈钢管或塑料管)穿过电磁铁，然后打开电磁铁电源开关，并调节电流，使其稳定在0.48安，此电流值对应的磁场强度为0.4特斯拉(T)。再接通膜分离装置电源，贮料槽中的土霉素发酵液经由进料管先通过电磁铁被磁化，土霉素发酵液经磁化后，再通过膜分离装置进行分离提纯。

外加0.4T磁场强度与不加磁场时的超滤膜通量变化如下表：

过滤时间，h	1	2	3	4	5	6	平均值	增加百分率
过滤时间，h	1	2	3	4	5	6	平均值	增加百分率	无磁场的膜通量，L/(m<sup>2</sup>·h)	42	37	31	27	25	23	31	32％

外加0.4T磁场强度的膜通量，L/(m<sup>2</sup>·h)

60

49

40

35

32

29

41

由上表可知，在6个小时内外加0.4T磁场强度比没有磁场时膜通量平均增加了32％。说明外加一定磁场强度可提高过滤土霉素的膜通量。

不加磁场与外加不同磁场强度超滤膜土霉素的分离性能变化见下表：

磁场强度，T	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
磁场强度，T	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	蛋白，μg/ml	105	124	153	93	21	103	82	115	90
蛋白透过率，％	56.1	66.3	81.8	49.7	11.2	55.1	43.9	61.5	48.1	蛋白，μg/ml	105	124	153	93	21	103	82	115	90
蛋白透过率，％	56.1	66.3	81.8	49.7	11.2	55.1	43.9	61.5	48.1	效价，μg/ml	10265	10804	10755	11097	11342	10853	11048	10804	10657
效价收率，％	79.5	83.7	83.3	86.0	87.9	84.1	85.6	83.7	82.6	效价，μg/ml	10265	10804	10755	11097	11342	10853	11048	10804	10657
效价收率，％	79.5	83.7	83.3	86.0	87.9	84.1	85.6	83.7	82.6	透光度，％	89.2	89	88.7	88.8	92.1	90	89.8	89.4	89.1

由上表看出，在0.4T的磁场强度时，蛋白透过率只有11.2％，这比没有磁场时降低了44.9％；而此时效价透过率为87.9％，比没有磁场时增加了8.4％。说明外加一定磁场强度对膜分离土霉素与蛋白起到了正面效应，即改善了膜的分离性能。

实施例2：膜分离林可霉素发酵液

采用如实施例1所述的方法分别对选用截留分子量10000的超滤膜外加0.6-0.7T磁场强度和选用截留分子量200的纳滤膜外加0.2-0.3T磁场强度过滤林可霉素发酵液，结果如下：

有无磁场对截留分子量10000的超滤膜过滤林可霉素结果见下表：

从上表可得出，外加磁场0.6-0.7T时林可霉素可全部透过，超滤效价收率为100％，而蛋白去除率比没有磁场时增加了0.4％，外加磁场后第6小时的膜通量增加了36％。说明外加一定磁场强度提高了超滤膜过滤林可霉素的膜通量，并改善了超滤膜分离林可霉素的分离性能。

有无磁场对截留分子量200的纳滤膜过滤林可霉素结果见下表：

由上表得知，在外加0.2-0.3T磁场强度时，纳滤膜过滤林可霉素的蛋白去除率比没有磁场的多6％，第6小时的膜通量提高了48％。说明了外加一定磁场强度对纳滤分离林可霉素也起到了正面效应，即提高了纳滤膜通量和改善了纳滤膜的分离性能。

实施例3：膜分离维生素B₁₂发酵液

采用如实施例1所述的方法对选用截留分子量10000的超滤膜外加0.2-0.3T磁场强度过滤林维生素B₁₂发酵液，结果如下：

由上表可以看出，采用外加磁场后比没有磁场时膜过滤维生素B₁₂发酵液的收率提高了5.5％，膜对蛋白质等杂质的去除率提高了14％，并且加磁场后的6小时内膜平均通量比不加磁场的膜通量增加了74％。这些数据证明外加磁场对膜过滤维生素B₁₂发酵液也能起到正面效应，也就是采用外加磁场能够提高膜过程的收率、蛋白质等杂质的去除率和膜通量。

Claims

1.一种改善人工合成固膜分离性能的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将无磁不锈钢或塑料的进料管穿过电磁铁；

(2)打开电磁铁电源开关，并调节电流，使其稳定在所需电流值，产生相对应的磁场强度；

(3)接通膜分离装置电源，贮料槽中的料液经由进料管先通过电磁铁被磁化后，再通过膜分离装置进行分离提纯。

2.如权利要求1所述的改善人工合成固膜分离性能的方法，其特征在于：所述电流值产生对应的磁场强度，其对应关系为：电磁铁的额定电流为1.2安对应磁场强度为1特斯拉。