[發明專利]一種耐高溫有機膜過濾系統及工藝

有效

• 申請號: 201210531983.2
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102974219A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 曹春;宋興濤
• 申請（專利權）人: 上海膜源環保科技有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D65/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

[技術領域]

本發明涉及膜過濾技術領域，具體地說是一種耐高溫有機膜過濾系統及工藝。

[背景技術]

近年來，隨著我國國民經濟的迅猛發展，果汁、牛奶、啤酒、食品釀造、醫藥等行業取得了長足的發展，其相關的生產工藝也有了顯著的進步，且尤其以過濾技術為甚，諸如牛奶澄清、果蔬汁除濁、啤酒過濾、中藥提取、茶飲料濃縮、發酵液過濾等工段都會涉及到過濾技術。

然而，目前多采用的硅藻土過濾、板框濾布過濾、膜過濾技術等都存在著一定的弊端。比如，硅藻土過濾工藝的精度較低，勞動強度大，資源短缺，成本增加，廢棄的硅藻土無法回收利用，且會對環境造成嚴重污染，關鍵硅藻土對細菌的截留去除不理想，后面還必須配合精濾工藝，需要采用巴氏殺菌，且會對濾液的風味產生不良影響。

而膜過濾技術中現有的有機膜過濾組件無法承受高于45攝氏度的料液溫度，實際操作中需要對料液先行降溫至45攝氏度以下，經有機膜過濾之后，繼而升溫，然后才能繼續后續的工藝，此工藝過濾通量低，投資大，且由于降溫而大大損失了能耗。而現有工藝中采用無機膜過濾技術的工藝，雖然可以在不降溫的環境下運行，節約了能耗，但是膜組件容易堵塞，且堵塞之后只能采取化學藥劑清洗的方法對膜組件進行性能恢復，不利于食品衛生與環境保護。因此，若能提供一種既能耐高溫又能避免采取化學藥劑對膜組件進行清洗的膜過濾系統及工藝，將在膜過濾行業中具有非常重要的意義。

[發明內容]

本發明的目的就是要解決上述的不足而提供一種耐高溫有機膜過濾系統及工藝，不僅能夠在高達120攝氏度的環境下運行，實現了有機膜過濾時無需降溫而直接過濾的效果，節約了能耗，提高了生產效率，而且解決了現有工藝中需要采用化學藥劑對膜組件進行清洗所帶來的不利于食品衛生及環境保護等問題。

為實現上述目的設計一種耐高溫有機膜過濾系統，包括原料箱、進料泵、膜組件、過濾液儲罐、反洗泵、熱水儲罐、蒸汽發生器和閥門，所述膜組件為耐高溫有機膜組件，所述膜組件的側面設有進口一和進口二，所述膜組件的頂部和底部分別設有出口一和出口二，所述進料泵通過管道與原料箱相連并與原料箱形成循環回路，所述進料泵的另一端連接膜組件的進口一和進口二，所述膜組件的出口一和出口二通過管道連接過濾液儲罐，所述膜組件的出口二連接反洗管道，所述反洗管道中設有反洗泵和熱水儲罐，所述膜組件的進口二通過管道連接無油壓縮空氣，所述膜組件的進口一、出口一與蒸汽發生器相連，所述膜組件的進口二和出口二連接冷凝液排出管道，所述進料泵、反洗泵和閥門通過線路連接電氣控制系統。

所述膜組件的膜絲為有機中空纖維膜絲，所述有機中空纖維膜絲表面設有耐溫保護層。

所述冷凝液排出管道中設有蒸汽隔離閥，所述蒸汽隔離閥通過線路連接電氣控制系統。

所述膜組件的進口一、進口二、出口二分別連接廢液排出管道，所述廢液排出管道中設有閥門。

一種耐高溫有機膜過濾工藝，包括以下步驟：

1）料液過濾：進料泵將原料箱中的料液泵入耐高溫的膜組件進行過濾，料液經由膜組件側面的進口一或進口二進入膜組件，過濾后的料液進入過濾液儲罐，未透過膜組件過濾的料液回流到原料箱；

2）水洗：反洗泵將熱水儲罐中的熱水泵入膜組件，利用熱水對膜組件進行清洗，將膜絲表面堆積的污物排出，并將清洗后的廢液排出膜組件；

3）氣洗：利用無油壓縮空氣對膜組件進行氣體擦洗，使膜絲表面積聚的污物松動，并清除出膜組件；

4）蒸汽消毒：蒸汽發生器往膜組件內部導入蒸汽，利用蒸汽對膜組件進行無死角地消毒，蒸汽冷凝液通過冷凝液排出管道排出膜組件。

本發明同現有技術相比，具有以下有益效果：

1.通過采用可以在高達120攝氏度環境下運行的有機膜組件，實現了有機膜過濾時無需降溫而直接過濾的效果，即相對于現有有機膜過濾工藝，本系統及工藝取消了高溫料液的降溫環節，而對高溫料液直接進行膜過濾，從而節省了現有工藝中先降溫再升溫工段中的能耗，提高了生產效率；

2.采用無油壓縮空氣對膜組件進行氣體擦洗工藝，能夠松動膜絲表面積聚的污物，更有利于污物的清除，能夠有效恢復膜組件的過濾性能；

3.由于能夠在高溫下運行，從而膜過濾通量更大，占地更小，投資更省，且生產效率顯著提高；

4.蒸汽發生器與膜組件的進料側、過濾液側均相連，實現了蒸汽在膜組件內部對膜組件無死角接觸污物，避免了現有工藝中清洗有死角、清洗不徹底的弊端，有效延緩了膜組件的污染，大大延長了膜組件的使用壽命，減少了清洗時間，節省了運行維護費用；