[發(fā)明專利]產(chǎn)品的薄膜過濾

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680018164.0
• 申請(qǐng)日: 2006-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN101180114A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗萊明·斯科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 約翰遜迪瓦西公司
• 主分類號(hào): B01D65/02
• 分類號(hào): B01D65/02;B01D61/58
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在薄膜設(shè)備中用于產(chǎn)品的薄膜過濾的方法和用于產(chǎn)品的薄膜過濾的薄膜設(shè)備。

背景技術(shù)

薄膜過濾是一種有利的技術(shù)，該技術(shù)被，舉例來說，乳品加工業(yè)、食品和飲料業(yè)、金屬工業(yè)、制藥業(yè)或水業(yè)以工業(yè)規(guī)模應(yīng)用于薄膜設(shè)備。

舉例來說，US?2005/0053707?A1涉及使用包括過濾薄膜的橫向流動(dòng)過濾組件完成牛奶的各種不同的營養(yǎng)成份的連續(xù)分離(具體地說完成包含在牛奶，初乳，乳漿或其它乳制品中的各種不同的奶蛋白質(zhì)、碳水化合物、酶和礦物質(zhì)的連續(xù)分離)的方法和裝置。依照一個(gè)實(shí)施方案，來自牛奶來源的牛奶通過第一橫向過濾組件流動(dòng)除去包含在其中的細(xì)菌然后通過六個(gè)進(jìn)一步的橫向過濾組件捕獲和過濾規(guī)定分?jǐn)?shù)的牛奶。

微孔過濾、超濾、納米過濾和反滲透的薄膜分離技術(shù)擁有使它們作為分離、滅菌消毒、再循環(huán)和回收程序變得吸引人的特性，包括：

●導(dǎo)致自動(dòng)化和不間斷操作的連續(xù)處理；

●不涉及相變和溫度變化的低能量利用；

●沒有重大尺寸限制的模塊設(shè)計(jì)；

●活動(dòng)部件最少，維護(hù)需求低；

●對(duì)被分離成份的形式或化學(xué)沒有影響；

●產(chǎn)生分離，沒有必需的化學(xué)添加劑。

在薄膜程序的操作中主要的問題之一是薄膜污垢。薄膜污垢指的是在薄膜表面上或在薄膜矩陣中由被過濾產(chǎn)品的特定成份的積聚引起的薄膜過濾器的通量下降。某些污垢材料能用水力方法(例如，過濾器逆流或擦洗)除去；大部分能用化學(xué)方法(例如，原地清潔(CIP)或化學(xué)清潔)除去。

在目前的工藝水平中用于薄膜設(shè)備的化學(xué)清潔的清潔溶液是在清潔程序之后處理的。因?yàn)榭紤]到環(huán)境和經(jīng)濟(jì)，至少回收一部分清潔溶液和/或清潔溶液里面的水供重復(fù)使用是令人想要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以提供用于薄膜設(shè)備的產(chǎn)品薄膜過濾方法的目的為基礎(chǔ)，包括清潔用過的薄膜過濾系統(tǒng)的程序，這將降低薄膜過濾的總成本和減少被污染的清潔溶液排放到環(huán)境中。

這個(gè)目的是借助產(chǎn)品在薄膜設(shè)備中的薄膜過濾方法實(shí)現(xiàn)的，該方法包含幾個(gè)階段：

A)用薄膜設(shè)備的第一薄膜系統(tǒng)過濾該產(chǎn)品；

B)用多步驟清潔程序清潔第一薄膜系統(tǒng)，該多步驟清潔程序包括至少一個(gè)用水沖洗的步驟和至少一個(gè)用清潔溶液清潔的步驟，從而導(dǎo)致至少一種被污染的清潔溶液；

C)用第二薄膜系統(tǒng)過濾那至少一種被污染的清潔溶液，從而導(dǎo)致回收的清潔溶液；

D)在階段B)的清潔步驟中使用那回收的清潔溶液。

在這個(gè)意義上薄膜設(shè)備是一種安排，該安排包括至少一個(gè)用于工業(yè)產(chǎn)品的薄膜過濾的薄膜系統(tǒng)，優(yōu)選薄膜通量高于3?00升/(小時(shí)*平方米)。

依照本發(fā)明在階段A)用薄膜設(shè)備的薄膜系統(tǒng)過濾的產(chǎn)品優(yōu)選是乳制品、藥品、食品或釀造產(chǎn)品或廢水。

清潔階段B)是薄膜系統(tǒng)操作的一個(gè)整體部份，該部分對(duì)薄膜過濾程序的性能和經(jīng)濟(jì)學(xué)有深刻的影響。薄膜污垢通常被分成四個(gè)類別：無機(jī)污垢、顆粒/膠體污垢、生物污垢和有機(jī)污垢。不管污垢究竟是無機(jī)污垢、顆粒/膠體污垢、生物污垢還是有機(jī)污垢，它們出現(xiàn)在薄膜上都導(dǎo)致滲透流減少或維持同樣的流量所必需的進(jìn)料壓力增加。依照本發(fā)明，該方法的清潔階段B)應(yīng)該按預(yù)定的規(guī)則的時(shí)間間隔或依據(jù)由于污垢造成的薄膜系統(tǒng)性能下降開始。清潔階段B)優(yōu)選使用標(biāo)準(zhǔn)的原地清潔(CIP)設(shè)備和流動(dòng)路徑來實(shí)現(xiàn)，從化學(xué)添加到循環(huán)、浸泡、排出和沖洗的所有步驟完全是自動(dòng)化。CIP的概念指的是在不拆開待清潔的裝置的情況下應(yīng)用清潔程序。

清潔階段B)包括一個(gè)多步驟清潔程序，該程序的個(gè)別步驟取決于現(xiàn)有污垢的類型和數(shù)量。舉例來說，預(yù)沖洗步驟、清潔步驟和后沖洗步驟的適當(dāng)組合在多步驟清潔程序中是重要的。

一旦識(shí)別了薄膜污垢的起因，就能將各種不同的清潔溶液用于那至少一個(gè)清潔步驟從薄膜上除去污垢材料和恢復(fù)第一薄膜系統(tǒng)的薄膜通量。薄膜的化學(xué)相容性和薄膜設(shè)備的其它零部件的化學(xué)相容性限制依照本發(fā)明在該方法的階段B)使用的清潔溶液的類型和最大容許濃度。此外，諸如溫度、清潔周期的長(zhǎng)度和流體力學(xué)條件之類的因素都影響多步驟清潔程序的清潔效率。