因為陶瓷膜分離過程中不產(chǎn)生相變化,因此作為分離工程中的一項節(jié)能技術而倍受關注。利用現(xiàn)代陶瓷膜分離技術對酒精水溶液進行分離,以期達到節(jié)約能源,降低生產(chǎn)比能耗,提高設備利用率,這是近年來在陶瓷膜分離技術上的主要研究課題之一。在對低濃度酒精進行陶瓷膜分離,以獲得高濃度乙醇方面的研究現(xiàn)在已經(jīng)進入實用化階段,有眾多國內(nèi)外學者對這一過程進行了研究。在國外Melzochetal將管式超濾膜與發(fā)酵罐耦合起來,實現(xiàn)了發(fā)酵過程的連續(xù)化,發(fā)酵所得的乙醇在膜上得到分離,細胞被100%截留,稀釋率為0.03~0.3h-1,底物濃度為50~300g/L,所得的乙醇產(chǎn)率為15g/L·h,乙醇的濃度可達81g/L。Ohashietal將發(fā)酵罐與多孔氧化鋁陶瓷膜進行耦合,細胞被膜截留后返回發(fā)酵罐中;膜透過液送入蒸發(fā)器中蒸發(fā)得到乙醇,殘留液經(jīng)冷卻后繼續(xù)用于發(fā)酵,當細胞濃度增至236g/L時,乙醇產(chǎn)率13.1g/L·h。
在國內(nèi)湯斌等人利用交聯(lián)聚酰胺復合膜(SU-800)對乙醇水溶液進行反滲透法濃縮,乙醇水溶液供給液的質(zhì)量分數(shù)分別為5%,10%,20%,30%,乙醇的截留率可達0.854,透過液的流量可達14.5×106m/s實驗證明交聯(lián)聚酰胺復合膜對低濃度乙醇具有較高的選擇透過性。但是同時可以看到交聯(lián)聚酰胺復合膜(SU-800)在對乙醇溶液進行陶瓷膜分離時,在低濃度下進行分離時獲得較好的結果,而在交聯(lián)聚酰胺復合膜(SU-800)對高濃度乙醇溶液分離時,乙醇截留率與透過液的流量下降較大,因此不適合對濃度較高的乙醇進行分離,同時也限制了利用該膜進行乙醇溶液的連續(xù)分離,以獲得高濃度乙醇的可能性。這也將是今后研究的主要課題。