【正文】 弄差極化并不會(huì)使膜遭到破壞，改變操作調(diào)節(jié)，待濃差極化消除后，可使膜再生；而膜污染會(huì)破壞膜孔的結(jié)構(gòu)，使膜的過(guò)濾性能不可能恢復(fù)。在膜過(guò)濾操作中，操作壓力應(yīng)低于臨界壓力。 膜過(guò)濾的難點(diǎn)和對(duì)策 ? 膜過(guò)濾的最大難點(diǎn)：濃差極化和膜污染 ? 一、濃差極化 ? 是指：當(dāng)被濾液透過(guò)膜時(shí)，溶質(zhì)會(huì)在進(jìn)入面上發(fā)生溶質(zhì)積聚，使膜面上的溶質(zhì)濃度高于被濾液中的溶質(zhì)濃度，這種現(xiàn)象就叫濃差極化。 啤酒過(guò)濾、 CIP清洗、濾芯再生、濾芯濾前在線完好性檢驗(yàn)、 CO2背壓等由帶西門子“ Simicro SMPM102CS”全自控系統(tǒng)的 PLC控制柜完成操作控制，屏顯操作過(guò)程。 膜無(wú)菌過(guò)濾機(jī)的操作步驟 ? 化學(xué)清洗再生 ? 一、化學(xué)再生的前提條件： 1)在每天工作結(jié)束時(shí)，若壓差＞ 或 2)過(guò)濾酒量在 200hl以上 ? 二、在每次堿液再生時(shí)，建議使用干凈的堿液或用 Sartopure PP 過(guò)濾堿液。方法如下： ? 先堿液清洗： 新堿液濃度： 2%NaOH（最高為 5%） 堿液溫度：最高 7080 ℃ 方向：正向循環(huán)清洗 時(shí)間： 30分鐘 流速： ? 再冷水沖洗（或用 1%的硝酸、或用磷酸進(jìn)行中和清洗后，再用冷水沖洗，然后滅菌、冷卻、頂水、背壓、進(jìn)酒過(guò)濾）。 Sartofine膜預(yù)濾機(jī)的操作步驟 ? 第三步：膜濾系統(tǒng)的冷卻： 冷無(wú)菌水緩慢進(jìn)入過(guò)濾機(jī)，進(jìn)行短時(shí)冷卻直至過(guò)濾機(jī)的出口水溫 ≤20 ℃ （至少需 5分鐘） ? 第四步：用 CO2頂出冷卻水 ? 第五步：用 CO2備壓至約 ? 第六步：被濾酒進(jìn)入濾機(jī)（注意通過(guò)視鏡觀察進(jìn)酒過(guò)程） ? 第七步：啤酒過(guò)濾 ※ 注意過(guò)濾期間的壓力變化情況 Sartofine膜預(yù)濾機(jī)的操作步驟 ? 第八步：啤酒過(guò)濾結(jié)束： 過(guò)濾完畢，用 CO2或低溫?zé)o菌水頂出殘酒（頂酒壓力：高于系統(tǒng)壓力 ）；將殘酒回收于“殘酒回收罐”。 C ? 殺菌 max. 2 bar (134176。m 用于啤酒過(guò)濾系統(tǒng)的系統(tǒng)背壓用無(wú)菌 CO2，系統(tǒng)完整性測(cè)試用無(wú)菌壓縮空氣。 ? CIP過(guò)濾 : 181。m 預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)截留酵母及減少啤酒有害菌，并因而保護(hù)了終端濾芯 ,深度性的過(guò)濾效果 。 酒缸對(duì)供酒的要求：必須大于灌酒機(jī)正常灌裝速度的 15%， 酒泵的實(shí)際流速為： =26噸 /小時(shí)。 ? ◎ 模組化設(shè)計(jì)，安裝；維護(hù)容易 ◎最現(xiàn)代的無(wú)菌設(shè)計(jì) ◎ 預(yù)過(guò)濾可進(jìn)行反向 CIP ◎ 膜過(guò)濾可進(jìn)行正向 CIP ◎ 生產(chǎn)全過(guò)程全自動(dòng)操作 ◎全自動(dòng)完整性測(cè)試系統(tǒng) ◎連續(xù)的在線控制 ◎屏幕可直觀觀測(cè)到生產(chǎn)過(guò)程 ? 二：過(guò)濾流速的計(jì)算 ? 純生啤酒膜過(guò)濾系統(tǒng)的流速常規(guī)的算法是按每根過(guò)濾芯最小的過(guò)濾量來(lái)計(jì)算。 膜清洗 ? 若熱水清洗效果不佳，則建議： ? 利用熱堿水來(lái)清洗。 ◎ 無(wú)菌水的質(zhì)量要求：細(xì)菌總數(shù)： ≤ 10個(gè)／ 100ml 酵母菌數(shù)： 0個(gè)／ 100ml 厭氧菌數(shù)： 0個(gè)／ 100ml ? 堿液：建議 用 。 ? 對(duì)于桶裝機(jī)來(lái)說(shuō)：膜過(guò)濾能力至少應(yīng)為灌裝能力的 2倍。目的：可保障啤酒均勻無(wú)菌膜過(guò)濾和均勻灌酒；也便于啤酒品種的更換。 pa t mVups=Δ啤酒過(guò)濾啤酒過(guò)濾教案 熊志剛 200 8年 武漢 301 膜 過(guò) 濾 機(jī)過(guò)濾性完整性檢測(cè)：? 泡點(diǎn)試驗(yàn)? 擴(kuò)散流或前進(jìn)流試驗(yàn)? 壓力保持衰減試驗(yàn)? 水浸入試驗(yàn)啤酒過(guò)濾啤酒過(guò)濾教案 熊志剛 200 8年 武漢 302 膜 過(guò) 濾 機(jī)過(guò)濾性完整性檢測(cè)步驟：? 用潤(rùn)濕溶液潤(rùn)濕濾芯或膜片? 將氣源、電源與完整性檢測(cè)儀連接，再與可進(jìn)行完整性檢測(cè)的濾殼或夾持器連接。如果膜濾元件完好，則壓力衰減值只能在一定的允許范圍內(nèi)，否則說(shuō)明膜過(guò)濾功能元件已破壞。 ? 耐溫性。孔徑分布越均勻，過(guò)濾技術(shù)越有保障。微孔膜的孔隙率很高，達(dá) 80%。 ? 由于被濾液的流動(dòng)方向與膜面相切，所以膜面上暫時(shí)性的覆蓋物會(huì)被不斷流入的液體所帶走，這樣膜濾孔就會(huì)恢復(fù)其過(guò)濾功能，因此過(guò)濾效率較高。 有機(jī)膜的分類 3)按濾膜在濾芯中的形狀不同來(lái)分： ? 中空纖維膜（或稱“毛細(xì)管膜”） ? 管狀膜（多為褶皺形狀） ? 螺旋卷式膜 膜過(guò)濾的分類 按被濾液和濾清液在膜面兩側(cè)上的流動(dòng)方向的不同來(lái)分： ? 靜態(tài)膜過(guò)濾（又稱死端式膜過(guò)濾或傳統(tǒng)膜過(guò)濾） ? 錯(cuò)流膜過(guò)濾（又稱動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾或切線膜過(guò)濾） 死端式膜過(guò)濾 ? 是指被濾液的流動(dòng)方向和濾清液的流動(dòng)方向都與膜面呈垂直方向的過(guò)濾方式。此類膜易堵塞，過(guò)濾速度慢。 聚砜類膜材的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ? 優(yōu)越的抗蠕變性能 ? 耐高溫（ ≤135℃ ） ? 良好的耐強(qiáng)酸、耐強(qiáng)堿能力 ? 較強(qiáng)的抗氯能力（ ≤50ppm） 缺點(diǎn)： ? 耐壓性不高（ ≤4bar） ? 有疏水性（不利于清洗劑的清洗） 尼龍 66的特點(diǎn) 2)尼龍 66 優(yōu)點(diǎn)： ? 耐壓性較好（ ≤6bar） ? 良好的親水性（有利于清洗劑的清洗） ? 耐熱性較好 ? 耐強(qiáng)堿能力中等 缺點(diǎn)： ? 不耐酸 聚丙烯膜材的特點(diǎn) 3)聚丙烯 優(yōu)點(diǎn)： ? 耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的能力很強(qiáng) ? 耐熱性很強(qiáng) ? 耐壓性很高 缺點(diǎn)： ? 膜孔的形狀為狹縫狀：在使用的過(guò)程中可能會(huì)變形、撕裂，致使過(guò)濾性能變差。 有機(jī)合成膜的特性 膜材特性 ? 制作有機(jī)膜的材料很多：尼龍 6聚丙烯、聚砜、聚四氟乙烯 …。 ◎ 1925年，世界上第一個(gè)膜過(guò)濾公司成立：德國(guó)Sartorius公司。 ◎ 1963年，美國(guó)四家公司首先用微孔膜進(jìn)行啤酒低溫過(guò)濾。用于啤酒過(guò)濾的主要是前三種。 有機(jī)合成膜的分類 1)按成膜材料的不同來(lái)分： ? 聚丙烯膜、尼龍 66膜、聚砜膜等等。 ? 非對(duì)稱膜：它由一層很薄的多孔致密皮層和一層相對(duì)較厚的多孔支撐層所組成。 ? 隨著過(guò)濾的進(jìn)行，膜孔的表面和膜濾孔的納污空間會(huì)很快被填塞和覆蓋，過(guò)濾速度會(huì)越來(lái)越慢直至停止。 ? 錯(cuò)流過(guò)濾的結(jié)果是：得到濾清液和被截留的濃縮物。 ? 最大孔徑：利用起泡點(diǎn)壓力而計(jì)算出。微孔膜的孔徑分布很均勻，如：平均孔徑為 ，其波動(dòng)范圍僅為177。 ? 耐酸堿性（適宜 pH值范圍） ? 疏水性或親水性 ? 純水透過(guò)能力（ hl/h/m2），耐氯能力、厚度、可萃取率、含水量、毒性、截留率 … 膜過(guò)濾功能元件的完整性檢驗(yàn) ? 要求：既能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室個(gè)體過(guò)濾元件的完整性檢驗(yàn)，又能進(jìn)行在線集束過(guò)濾單元的完整性檢驗(yàn)。 ? 泡點(diǎn)試驗(yàn)：如果