聚氨基酸膜过滤项目设计书.doc

上海过滤器集团有限公司1项目名称：聚氨基酸膜过滤项目设计单位：上海赛奥分离技术工程有限公司客户单位： ******生物项目设计书上海赛奥分离技术工程有限公司 上海过滤器集团有限公司2一、公司简介上海赛奥分离技术工程有限公司（原上海过滤器有限公司液体工程事业部） ，上海过滤器有限公司创建于 1992 年，专业于过滤、净化技术的研究、开发和过滤器材的生产，公司于二○○○年被评为上海市高新技术企业，上海市高新技术成果转化 A 级单位公司已通过 ISO9001:2000 质量体系认证赛奥公司着重于流体分离净化领域开发错流微滤过滤（发酵液、中药除菌等） 、超滤系统（发酵液、中药等料液澄清、除杂、除蛋白） 、纳滤系统（抗生素、氨基酸浓缩等浓缩及脱盐） 、反渗透（水处理及小分子量料液浓缩） 、精细过滤等设备及适用于不同条件下的分离工艺集成，工程应用以及专业化的技术服务，公司经授权代理美国GE，韩国世韩，KOCH ，日本旭化成，德国阿泰西等国际知名品牌的膜元件和膜系统，采用美国、韩国、日本、德国等专业膜公司生产的核心过滤材料，按照相关的的标准进行设计，生产及质量管理。

能够向客户提供各类膜分离产品、分离净化设备、系统及生产线交钥匙工程、技术咨询和支持、售后服务；能够完成各种产品的中试、小试工作涉及的行业包括：食品及饮料、制药、生物化工、发酵、中药提纯、水处理、微电子/半导体，环保工程等我司经营膜组件类型有：陶瓷膜、卷式有机膜、中空纤维管式膜等公司以高质量赢得客户，以优良服务树立信誉1、技术能力赛奥自成立以来，始终以分离技术的工程化应用为目标公司和华东理工大学膜分离技术工艺研究所合作，在制药、化工、生物、食品饮料、废水处理等诸多应用领域中，液体事业部均成功应用了工业化的膜技术和系统包括：低聚糖、抗生素、维生素、氨基酸、酶、天然植物提取、染料、有机涂料、色素等赛奥自成立以来，设计制造应用于抗生素、酶制剂和氨基酸等工业上的规模膜系统在制药领域，迄今为止，赛奥已为华药、福抗、江西制药、鲁抗、永安制药等多家药厂提供了膜处理系统，得到了客户的信任2、工程经验赛奥具备加工制造能力和工程设计、安装调试能力，真正做到成套集成交钥匙工程自 1992 年成立以来，赛奥已在各个工业应用领域成功提供各种规格型号的工业化规模的设备，赛奥在多年专业化的技术研究与推广中，积累了丰富的应用技术和工程实施经验。

这些成功经验和技术的积累，是为应用企业提供完善技术和设备的基础 上海过滤器集团有限公司33、设计制造系统的设计过程中全面采用了工业三维设计软件，每一个项目的设计方案都可以和客户的安装现场实地模拟装配，在设备投入制造之前，设计方案可以提交给客户进行分析和评价，对于不符合现场安装要求的设计方案可以随时提出更改方案系统的设计技术水平得到进一步提升在设备制造过程中，液体事业部的管路焊接全部采用氩弧焊，在焊接过程中管路内外壁均采用氩气保护，避免了管路表面的氧化变性，且任何工艺管道均不残留焊渣4、技术服务赛奥的技术服务团队提供常年可靠的保障和支持，若有任何的服务需求，技术人员可以以最快的方式到达客户现场对于泵、仪表和电气自动化控制方面的服务支持，通过液体事业部与相应公司建立的长期良好的合作关系，其相关厂商可以直接上门提供快速直接的服务二、技术介绍1、膜系统简介膜是两相之间的选择性屏障通俗地讲，它是一种复合材料，通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜通过它进行的分离过程称作膜分离它与传统过滤器的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。

膜的厚度一般为微米级，依据其孔径的不同，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜交叉流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，下图简单示意了四种不同的膜分离过程：（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）：一价离子细 菌 、 病 毒 、 乳 状 油 、 悬 浮 颗粒 等蛋 白 质 、 胶 体 、 多 肽 等 大 分 子 有 机 物微滤:孔径 0.1~10μM超滤:截留分子量 1000-300000Da纳滤:截留分子量 150-1000Da反渗透:NaCl 截留率≥99.5%染 料 、 糖 类 、 抗 生 素 等 小 分 子 、二 价 以 上 离 子水 上海过滤器集团有限公司4对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在 0.1-1 微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在 1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物如蛋白质、细菌、胶体、多肽等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。

对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准 NaCl、MgSO 4、CaCl 2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在 60%-90%，相应截留分子量范围在 100～1000，故纳滤膜能对低聚糖、抗生素、染料等小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子等，在工业料液脱水、生产纯净水、软化水、无离子水方面反渗透膜已经应用广泛膜分离的基本工艺原理是较为简单的（参见下图） 在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口在单位时间（小时）单位膜面积（m 2）透析液流出的量（升）称为膜通量（LMH） ，即过滤速度影响膜通量的因素有：温度、压力、固含量（TDS） 、料液浓度、黏度等 料液 截留液回流透析液料罐 泵 膜组件膜分离操作基本工艺流程图根据材料的不同，膜可分为无机膜和有机膜。

无机膜还是以微滤、超滤级别的膜为主，主要是陶瓷膜和金属膜有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等，可以制成微滤、超滤、纳滤、反渗透膜由于膜分离过程是一种纯物理过程，具有无相变化，节能、体积小、可拆分等特点，使膜 上海过滤器集团有限公司5广泛应用在发酵、制药、化工、水处理工艺过程及环保行业中根据不同的料液性质，选择不同的膜和合适的膜分离工艺，从而达到最好的膜通量和分离率，进而提高生产收率、产品质量、减少投资规模和运行成本故选择到合适的膜非常重要要考察一套膜分离系统是否能适用于工业生产，主要从以下几个方面来考虑：(1)、料液处理的适应性(2)、分离的性能与对上下游工艺的影响(3)、递增扩大及维护的的容易性(4)、投资与运行成本(5)、膜设备供应商技术实力及建造、调试和维护一套完整系统的能力2、膜工艺流程（1）主体分离系统下一工艺渗透液 排放循环罐 泵 膜设备循环液 排放循环（2）排渣系统包括各种排空阀、排空管路等当物料分离结束后，物料必须及时从系统中排出3）清洗系统物料在分离的过程中，膜表面有一定的污染，经过一段时间后必须用清洗液进行化学清洗，如果不及时清洗，则污染不断累计。

其流程如下：系统清洗流程：过滤液循环渗透液 排放清洗罐 泵 膜设备循环液 排放清洗液循环 上海过滤器集团有限公司6三、设计基础数据1、 设计方案 1：超滤膜系统设计为 8 支膜系统方案 1：超滤膜系统设计为 12 支膜系统2 、膜系统结构设计方案 1 超滤膜系统：采用二并四串结构设计，即系统膜壳数量为 2 组，每组膜壳装 4 支膜元件；系统整体紧凑，美观，大方系统的尺寸（长×宽×高）为：4600mm×1200mm×1500mm，一体式机架设计，具体尺寸三维图确认方案 2 超滤膜系统：采用三并四串结构设计，即系统膜壳数量为 3 组，每组膜壳装 4 支膜元件；系统整体紧凑，美观，大方系统的尺寸（长×宽×高）为：4600mm×1500mm×1500mm，一体式机架设计，具体尺寸三维图确认 上海过滤器集团有限公司7四、系统组成及详细说明方案 1： 8 支膜系统编号 名称 单位 数量 规格 备注超滤膜组件 组 8 UF-8040截留分子量为 5000，原装进口，如有需要，可提供膜生产商证明膜壳及其附件 套 2 8″x 4 标准型8040 标准型膜壳，四芯装，304 不锈钢材质，设计长期工作压力为16bar袋式过滤器 套 1 230×900单袋式过滤器，304 不锈钢材质，外抛光，易拆卸，配套滤袋聚丙烯材质，精度 5µm，精度可再选机架 套 1 定制 304 不锈钢材质，外抛光，美观系统主体换热器 套 1 定制 系统运转温度稳定作用控制阀、调节阀批 1 与系统设计配套304 不锈钢材质，蝶阀、球阀、截止阀，设计压力 16bar放空阀、取样阀批 1 与系统设计配套304 不锈钢材质，蝶阀、球阀、截止阀，设计压力 16bar管路系统系统连接管路 批 1 与系统设计配套304 不锈钢管道、法兰、弯头、三通、螺栓等管件，卫生级压力表 套 3 0～1MPa 循环料液过滤器间、进膜、出膜压力显示，管道式压力表，管道式温度表 套 1 0～100℃ 系统运转时料液温度显示，管道式仪表显示系统流量计 套 2 0～6T 料液清液流量，不锈钢转子流量计动力系统循环泵 台 1 11KW304 不锈钢材质，立式离心泵，起供料、增压作用电气控制系统电控箱 套 1 与系统设计配套 集成式电控箱 上海过滤器集团有限公司8变频器 套 1 与循环泵设计配套保护循环/增压泵的运行，可用于系统流量和压力的调节作用，ABB 品牌配套电气元件 套 1 与系统设计配套 施耐德品牌运输、保险、调试、增税发票等 ---------------总价方案 2： 12 支膜系统编号 名称 单位 数量 规格 备注超滤膜组件 组 12 UF-8040截留分子量为 5000，原装进口，如有需要，可提供膜生产商证明膜壳及其附件 套 3 8″x 4 标准型8040 标准型膜壳，四芯装，304 不锈钢材质，设计长期工作压力为16bar袋式过滤器 套 2 180×810单袋式过滤器，304 不锈钢材质，外抛光，易拆卸，配套滤袋聚丙烯材质，精度 5µm，精度可再选机架 套 1 定制 304 不锈钢材质，外抛光，美观系统主体换热器 套 1 定制 系统运转温度稳定作用控制阀、调节阀批 1 与系统设计配套304 不锈钢材质，蝶阀、球阀、截止阀，设计压力 16bar放空阀、取样阀批 1 与系统设计配套304 不锈钢材质，蝶阀、球阀、截止阀，设计压力 16bar管路系统系统连接管路 批 1 与系统设计配套304 不锈钢管道、法兰、弯头、三通、螺栓等管件，卫生级压力表 套 3 0～1MPa 循环料液过滤器间、进膜、出膜压力显示，管道式压力表，管道式温度表 套 1 0～100℃ 系统运转时料液温度显示，管道式仪表显示系统流量计 套 3 0～6T 料液清液流量，不锈钢转子流量计动力系统循环泵 台 1 15KW304 不锈钢材质，立。