渗透精馏的新方法和设备的制作方法

专利名称：渗透精馏的新方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用盐的水溶液作为脱水剂的新的渗透精馏方法和设备，具体而言，涉及应用磷酸、焦磷酸及其混合物的钾盐作脱水用水溶液的渗透精馏方法和设备。在另一优选实施方案中，本发明涉及用碱性磷酸钾和焦磷酸钾脱水溶液从一相对低的渗透压的样品中同时进行二氧化碳渗透精馏和去除的方法。
背景技术：
渗透精馏是一种在温和的操作条件下，促进水溶液浓缩的新的膜方法。见Lefebvre的美国专利4，781，837。渗透精馏尤其适用于液态食品的浓缩，例如水果和蔬菜汁，因为它可极大地防止用传统热蒸发装置所引起的热降解产物的形成以及挥发性调味和／或香味成分的丧失。本方法也极其适用于热不稳定性的医药和生物制品(如抗生素、疫苗)的水溶液，或其它水溶性化合物的浓缩，在这些过程中热降解会导致所需活性的损失、有毒分解产物的产生、脱色、或其它不希望的结果。
在渗透精馏过程中，不同水蒸汽压的两种水溶液相接触但又被一疏水微孔膜分开，两种溶液不会在操作压力下同时穿透膜。溶液间的蒸汽压差作用于待脱水溶液(“原料”液)至低水蒸汽压的脱水溶液(“脱除”液)间，为蒸汽穿过膜的驱动力。高水溶性和低化合当量的盐优选作为脱除液的溶质。
除了可将水蒸汽压充分降低外，脱除液的溶质还应具有其它特性，以保证其安全、高效和经济地作为渗透精馏中的水萃取液使用。这些特性对液态食品、饮料、医药和生物制品以及热不稳定化学品的渗透精馏尤其重要。总之，这些特性包括a)在所有可能处于的温度下，盐于溶液中应是化学稳定的，包括在渗透精馏过程中，以及再利用之前所进行的蒸发再浓缩过程中的高温下；
b)盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)必须不润湿疏水微孔膜，并且在接近饱和的浓度下也不会损坏膜；c)在溶液所经历的所有温度下，盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)必须是不挥发的；d)在溶液浓度(优选在较高浓度下)可致原料液与脱除液交叉污染的情形下，盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)无论对人或动物必须是无害的；e)在溶液浓度(优选在较高浓度下)可致原料液与脱除液交叉污染的情形下，盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)必须没有可觉察的气味或味道；f)盐的浓水溶液不与欲浓缩的原料液中的挥发性组分发生反应生成不溶性沉淀，否则会堵塞或使液体浸湿微孔膜的孔；g)在渗透浓缩或蒸发再浓缩过程所经历的温度下，盐的浓水溶液必须对它们所接触的所有工艺设备的制造材料没有腐蚀。
h)作为优选，盐在水溶液中应显示出大的正溶解度温度系数。这是必要的，因为它在进行蒸发再浓缩过程中可最大量地从溶液中除去水分，同时在此过程中却又减小了所述盐从溶液中结晶的可能性。
i)作为优选，盐应是能大批量和低成本从市场上得到的。
有几种盐已经被作为脱除液溶质应用。Lefebvre的美国专利4，781，837描述了用MgSO4或NaCl脱除液进行渗透精馏的方法。Deblay的美国专利5，382，365描述了用CaCl2或MgCl2脱除液进行渗透精馏。虽然这些都是高水溶性和低化合当量的盐，但它们是卤化物，和／或含碱或碱土金属离子，因此不具备上述的必备特性。
NaCl已显示出不能将水溶液的蒸汽压降低到渗透精馏最优使用的合适点。所述盐的最小水活度在环境温度的饱和状态下超过0．7。这实际上限定了原料液的最终浓度。而且，NaCl在水溶液中没有大的正温度溶解度系数。再者，卤化物盐的缺点是一般都对许多常用的制造材料有高腐蚀性。另外，在原料液浓度高并伴有通过疏水膜的污染(可能是10ppm或更大)的情形下，水溶液中NaCl的浓度有可觉察到的味道。
同样，含钙和镁的盐也有可觉察的味道，并具有卤化物盐的腐蚀特性。含钙和镁的盐还有形成不溶沉淀物的额外危险，尤其是与过程中的水或液态食品中普遍存在的化合物如二氧化碳、硫酸盐、氟化物和磷酸盐形成不溶沉淀物。这类低成本技术等级的盐(CaCl2和MgCl2)是很易得到的，但普遍没有足够的纯度，以确保不含有害金属离子杂质(如铁)和／或不溶性盐。高纯度等级(如British Pharmaceutical)又太昂贵以致于不能实际应用。
象NaCl一样，硫酸镁不能充分降低水的活度，使其具有实用价值。所述盐的水的活度在饱和状态下超过0．8。虽然它的溶液对铁合金的腐蚀小于那些卤化物盐，但在升高的温度下它的酸度导致了它的微腐蚀性。它还和许多原料溶液中的离子形成沉淀物(包括碳酸盐、氟化物和磷酸盐)。
于是，在渗透精馏中用没有上述缺点的脱除液是有很大优势的。本发明正是为此重要目标。
发明目的本发明的一个目的是提供用脱水溶液进行渗透精馏的方法，所述脱水溶液极大地克服了目前应用的脱水溶液所存在的技术缺点。
本发明的另一目的是提供采用化学稳定、不润湿、不挥发、无毒、无气味和味道的脱水溶液进行渗透精馏的方法。
本发明更进一步的目的是提供用脱除液进行渗透精馏的方法，所述脱除液基本不与原料液中的挥发成分发生反应生成不溶沉淀物。
本发明更进一步的目的是提供用对工艺设备的制造材料基本无腐蚀并且在水溶液中具有大的正温度溶解度系数的脱除液进行渗透精馏的方法。
本发明更进一步的目的是提供用能大批量和低成本从市场上得到的盐的水溶液组成的脱除液进行渗透精馏的方法。
本发明更进一步的目的是提供同时进行二氧化碳渗透精馏和去除的方法。
本发明更进一步的目的是提供实现本发明方法的设备。发明概述诸如此类的目的都在本发明所提供的新渗透精馏方法和设备中得到实现。
在某些实施方案中，本发明提供对渗透压相对较低样品进行渗透精馏的方法，包括提供具有初始渗透压的待浓缩样品；提供渗透压比所述样品更高的溶液，所述溶液包括含一种或多种非卤化物盐的饱和或近饱和水溶液，其中，所述盐在接近其饱和溶液正常沸点的温度下是化学稳定的，对人和动物无毒，在水溶液中无气味和味道，当暴露在被浓缩的原料液的挥发组分中时基本不形成沉淀物，对工艺设备无腐蚀，且在水溶液中具有大的正溶解度温度系数；然后将所述样品和所述溶液置于疏水膜相对的两侧。
在优选实施方案中，非卤化物盐选自下列磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)、乙酸钾和它们的混合物。
在一些优选实施方案中，被浓缩的样品是液态食品，优选水果汁、蔬菜汁、液态乳制品(如牛奶、乳浆)、或植物或动物的提取物(如甜菜提取物、咖啡、茶、牛肉汤、酸牛奶等)。
在其它优选实施方案中，被浓缩的样品是医药和生物制品的溶液，优选疫苗、抗生素、肽荷尔蒙(如胰岛素或人的生长激素)、调节肽(如促红细胞生成素)、维生素(如维生素B12)等等。
根据本发明，还提供从相对低的渗透压的样品中同时进行二氧化碳渗透精馏和去除的方法，包括提供具有初始渗透压和含溶解二氧化碳的待浓缩样品；提供渗透压比所述样品高的溶液，所述溶液包括非卤化物盐的碱性水溶液组成，其中所述盐选自下列磷酸钾、磷酸氢钾、焦磷酸钾、焦磷酸氢钾、乙酸钾和它们的混合物；然后将所述样品和所述溶液置于疏水微孔膜相对的两侧。
本发明还提供渗透精馏设备，所述设备包括具有相对表面的疏水微孔膜；与一表面接触的将被浓缩的样品；以及与另一表面接触的脱除液，所述脱除液含饱和或近饱和的盐水溶液，盐选自下列磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)、乙酸钾和它们的混合物。
附图简述参考附图，本领域技术熟练人员可对本发明的众多目标和优点有更好的理解，其中

图1是对渗透精馏过程的大体示意。
图1a示出了用疏水微孔膜进行渗透浓缩的机理。
图2a-2c示出了本发明中几种盐溶液的溶解度和温度的关系。
图3a和3b进一步示出了图2a-2c中盐的特性。
图3c和3h示出了所选盐的热力学特性。
图4示出了在一定浓度范围，NaCl、CaCl2和本发明的几种盐溶液的蒸汽压曲线。
图5示出了图4溶液的溶质摩尔分数与水通量的对应关系。
图6是半间歇渗透精馏过程的示意。
图7a和图7b示出了当暴露在本发明的盐水和具有代表性的卤化物盐水中时，对304和316不锈钢的腐蚀性进行研究的结果。
发明详述本发明提供了一种新的渗透精馏方法和进行渗透精馏的设备。一方面，本发明提供对相对低的渗透压的样品进行浓缩的渗透精馏方法，包括提供将进行浓缩的具有初始渗透压的样品；提供渗透压比所述样品高的溶液，所述溶液包括含一种或多种非卤化物盐的饱和或接近饱和的水溶液，其中所述盐在接近其饱和溶液正常沸点的温度下是化学稳定的，对人和动物无毒，在水溶液中无气味和味道，当暴露在被浓缩的原料液的挥发组分中时基本不形成沉淀物，对工艺设备无腐蚀，且在水溶液中具有大的正溶解度温度系数；然后将所述样品和所述溶液置于疏水膜相对的两侧。
已经发现，乙酸钾及磷酸和焦磷酸的钾盐的盐水用于渗透精馏时，在安全、有效和经济使用方面符合前述标准。据此，在优选实施方案中，非卤化物盐选自下列盐中的一种或多种磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)，其中，上述盐的每一种均可与磷酸(H3PO4)和／或焦磷酸(H4P2O7)结合使用，用以控制溶液的pH值和K／H比。在其它优选实施方案中，非卤化物盐是乙酸钾(KC2H3O2)。
图1和1a示出了渗透精馏方法的基本原理和机理。在所述方法中，当微孔膜将两液相隔开时，水以较高蒸汽压从溶液表面蒸发(藉此浓缩)并作为蒸汽穿过膜孔，随后冷凝在蒸汽压较低的溶液表面(藉此稀释)。待浓缩溶液称“原料”液，接受了水蒸汽的溶液就是“脱除”液。
脱除液的蒸汽压必须保持低于原料液的蒸汽压以使蒸汽从原料液进入脱除液。这可使用非挥发溶质的适度浓缩液作为脱除液来实现。当溶解在水中时，任何水溶性、非挥发的溶质都会降低溶液上部水的蒸汽压到低于相同温度下纯水的蒸汽压值。对任何给定的溶质，溶液上部水的蒸汽压随溶质浓度的增加会连续降低到其溶解度的极限。溶质降低溶液上部水蒸汽压的能力不但取决于它的质量浓度(如克每升溶液)，还取决于溶液中产生的每单位质量溶解溶质中的自由粒子数。对简单溶质(如蔗糖)，相应取决于溶质的分子量(或克当量)。因此，主要是所述溶质的摩尔浓度(即，质量浓度除以摩尔分子量)决定了降低溶液上部水蒸汽压的能力。可以看出，溶质在水中的溶解度极限越高，摩尔分子量越小，溶液就越适合于通过渗透精馏除去水。
如果此处的溶质不是简单分子化合物，且当溶解在水中时能被离解或电离成两种或更多的游离离子(一种多数水溶性盐所具有的特性)，它就比相似克当量的非电离溶质具有更大的降低水蒸汽压的能力。对此溶质，这种活度不是由摩尔分子量决定的，而是由“当量”决定的，它是用分子量除以在每摩尔溶质的溶液中形成的游离离子的数量。因此，对盐和其它电离的溶质，降低水蒸汽压的能力随溶解度的升高、分子量的降低、每摩尔溶液中离子数量的增加而升高。于是，可以看到高水溶性和低化合当量的盐在渗透精馏中优选作为脱除溶液的溶质。此盐的浓缩后溶液一般叫做“盐水”。
本发明所用的盐具有在渗透精馏中安全、有效、和经济使用所必需的特性。每种盐都可将水活度降低到作为脱除液溶质实际应用时的合适程度。
图2a-2c示出了磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)的溶解度和温度的关系。在每种情况均可看出，在水中盐的溶解度随温度的升高大大提高。
图3a和3b进一步示出了图2中盐的溶解度特性。
图4示出了在一定浓度范围NaCl、CaCl2和本发明的几种盐溶液的蒸汽压曲线。可以看出除NaCl之外，蒸汽压已充分降低到实际应用值。最低的水活度是在含焦磷酸钾和焦磷酸混合物的溶液(也就是说，钾与焦磷酸的比小于2的焦磷酸钾溶液)中得到的。
图5示出了用Celgard2500膜(一种由Hoechst Celanese SeparationsProducts Division，Charlorre，North Carolina制造的微孔聚丙烯膜)，用纯水作原料液，在相同的试验条件下得到的水通量数据。从这些数据可以看出，在给定磷酸或焦磷酸盐的摩尔分数条件下的水通量可与卤化物盐相比或优于它。这与低水活度的溶液会产生高的水通量的一般原理相符。
在渗透精馏中，从原料液除去的水被盐水相吸收，进而将其稀释。一旦被稀释，盐水在再循环和利用之前必须除去水分进行再浓缩。最简单和常用的浓缩盐水的方法是热蒸发或沸腾，其时，将溶液在合适的蒸馏釜中加热到其泡点、除去水蒸汽(通常是浓缩成纯水)、将剩余的浓缩液冷却并再循环。图6示出了这样一渗透精馏过程。原料液和盐水液同时从它们各自的罐送入渗透精馏设备中，其中原料液被浓缩而盐水被稀释。无论是在连续还是适度的间歇过程中，稀释后的盐水都通过一蒸发器循环，其中，水被蒸馏而盐水则进一步利用。
因此，在所有可能处于的温度下，脱除液溶质于溶液中应是化学稳定的，包括在渗透精馏过程中，以及再利用之前所进行的蒸发再浓缩过程中的高温下。总之，这要求盐在接近其饱和溶液的泡点温度附近是稳定的。本发明的方法和设备中应用的钾盐符合此标准。
渗透精馏取决于在汽相中通过微孔膜的水的通道。因此，重要的是，用作脱除液溶质的盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)不会引起溶液对膜的润湿，这会导致液体向膜孔的渗透。润湿会引起原料液和脱除液通过膜的直接接触，因此导致对被浓缩的样品和脱除液之一或此两者的交叉污染。此处所用的术语“润湿”表示液体和膜表面间接触角的降低，从而导致在过程中液体往膜孔的吸入和水流通过膜。大多数的水溶性无机盐的浓缩水溶液(如本发明中优选的盐)的表面张力显著大于纯水的表面张力，且比纯水更不可能润湿和渗透疏水微孔膜的孔。
本发明盐水中的磷酸、焦磷酸和乙酸盐在工艺条件的温度下基本上是不挥发的。此处应用的术语“基本不挥发”是指所述盐在过程中很大程度上是不挥发的且不会穿过膜，即不会导致所述盐原料液的大的污染，它们也不会蒸发和在渗透精馏所需的蒸发再浓缩过程中损失掉。
本发明的脱水溶液中的盐组分有作为食品、人类和动物生物制品的普通成分的优点。这样，这些盐在原料液和脱除液发生交叉污染时可能遇到的溶液浓度下对人或动物是无害的。总的来说，所述污染是相当小的，在每百万份中不会超过100份。当然，除安全外，优选在极高浓度下无毒的盐。本发明中的盐符合此标准。此处应用的术语“无毒”指的是在指示浓度下能安全食用。
对于食品(如水果和蔬菜汁)的渗透精馏而言，盐水中的盐(或在使用条件下盐于溶液中的水解产物)在水溶液中原料和脱除液的交叉污染发生时可能遇到的浓度下对人来说应是无气味和味道的。总的来说，在正常操作条件下，此污染是相当小的，不会超过约25ppm。当然，优选在极高浓度下无气味和味道的盐。磷酸和焦磷酸的钾盐满足此要求；例如，磷酸氢钾可在比在非奶用粉状咖啡奶油中应用的多价螯合剂高得多的浓度下使用(见登录号No．7647，P．1216，The Merck Index，11th Ed．，1989)。
适合盐的浓缩水溶液必须是不与被浓缩的原料液中的挥发性组分产生不溶性沉淀的反应，所述沉淀可阻塞微孔膜的孔或促进液体对其润湿，从而导致液流穿透膜。在液态食品、水果和蔬菜汁及饮料中的典型的挥发组分包括二氧化碳、二氧化硫、氨、有机酸、香精油及其类似物。这样，在脱除液盐中，任何可与一种或多种这样的组分反应产生不溶性沉淀的组分的盐均不适于用在脱除液原料中。因为在渗透精馏过程中最可能形成沉淀物的地方是在与脱除液密切接触的膜表面，并且因为在此处形成的即使是很少量的沉淀物也可能引起膜的润湿，所以应避免使用含能与任何在大多数液态食品或药液中可能发现的一般挥发性组分，形成非可溶性化合物的离子的脱除液的盐。此种有害离子包括碱土阳离子(Ca++，Mg++)。碱金属阳离子如钾，和阴离子如磷酸、焦磷酸和乙酸，不会与所述挥发溶质形成不溶性化合物。
在本发明的优选实施方案中，提供了同时进行二氧化碳渗透精馏并从相对低渗透压的样品中去除的方法。本方法包括提供一种将被浓缩的有一定初始渗透压和含溶解二氧化碳的样品；提供渗透压比所述样品高的溶液，所述溶液包括非卤化物盐的碱性水溶液，其中所述盐从下列组合中选取磷酸钾、磷酸氢钾、焦磷酸钾、焦磷酸氢钾、乙酸钾和它们的混合物；并将所述样品和所述溶液置于疏水微孔膜相对的两侧。用此碱性脱除液除了可浓缩原料液还有利于通过(高水溶性的)碳酸钾的形成来实现二氧化碳的脱除，这样就减少了形成不溶性碳酸盐沉淀的危险。
食品和医药加工系统的组分通常是由几种不同的材料制成，包括塑料、玻璃、陶瓷和铁的合金如各种不锈钢。脱除液盐的浓缩水溶液在渗透浓缩或它们的蒸发再浓缩过程所经历的温度下，对所述制造材料应无腐蚀。优选的盐水溶液对通常用作制造这些设备的铁合金应无腐蚀。此处所用的术语“无腐蚀”是指当用根据实施例1的步骤得到的每平方厘米上的坑点的数量来衡量时，在相同条件下与金属卤化物盐溶液相比有很小的腐蚀。优选情况下，本发明中很小腐蚀性的盐水在每平方厘米上少产生20％的坑点，更优选少40％，再优选每平方厘米少50％的坑点。尤其优选，本发明的盐水比卤化物盐水在每平方厘米上少产生60％的坑点。图7a示出了当暴露在本发明的盐水和具有代表性的卤化物盐水(NaCl和CaCl2)中时，根据例1的步骤，对304不锈钢的腐蚀性进行研究的结果。图7b示出了对316不锈钢的类似结果。可以看出两种不锈钢中每平方厘米上坑点的数量，当与卤化物盐水相比时，对本发明的盐水而言相对很少。
本发明的盐在水溶液中显示出大的正溶解度温度系数。所述特性在蒸发再浓缩过程中可最大量地从溶液中除去水，同时减小了所述过程中从溶液中结晶出盐的可能性。
本发明的盐水中所应用的盐是能大批量和低成本从市场上得到的。例如，此处所说的磷酸、焦磷酸和乙酸的盐可以从食品、药品、化妆品和清洁剂商品的供应商处买到，这些供应商包括例如Monsanto Company，FMCCorporation，和Dow Chemical Company，以及E．I．Dupont de Nemours&Co．。
本发明还通过下述供阐述本发明的实施例作进一步说明。这些实施例并不打算，也不能解释为限制本发明的范围。实施例实施例1不锈钢的腐蚀这些盐的无腐蚀性在图7a和7b中得到了证实。这些图包含按照ASTM标准G31(Standard Practice for Laboratory Immersion CorrosionTesting of Metals)和G1(Standard Practice for Preparing，Cleaning，and Evaluating Corrosion Test Materials)用不锈钢304和不锈钢316作为试验材料进行试验的结果。所述腐蚀性试验是用8．6-8．8cm2的表面积和11．3-12．2g的质量，在96±2℃下453小时循环取样进行的。
所述结果说明用304和316不锈钢，卤化物盐水比本发明的盐水在每平方厘米上导致多得多的坑点数。实施例2渗透精馏方法和设备下面是用本发明实现的浓缩液态食品的渗透精馏方法的代表性的例子将1，000升单一浓度、不同种类(Chardonny)的含20％重量糖浓度的葡萄汁，渗透浓缩到糖浓度为75％重量。此方法需要从单一浓度的汁中除去约880升水。将原料汁连续送入膜渗透浓缩器的一侧，同时逆流连续送入含70％重量浓度盐的磷酸氢钾(K2HPO4)盐水。往膜单元中输送的汁的流率调整到能控制流出的汁中糖浓度在所需的75％，同时盐水脱除液进料流率调整到能保持稀释盐水流出浓度在60％的重量浓度。离开膜单元的稀释盐水送入一用水蒸汽加热的蒸发器，其中水被作为蒸汽除去，经冷凝后作为纯蒸馏水送出，经再浓缩和冷却后70％的盐水送回到渗透精馏单元。因100kg、70％的盐水输入后可从原料液中除去17kg水，所以此浓度所要求的盐水总重约为5200kg，或约3200升。所述方法的流程见图6。
在此说明书中提到或参考的每个专利、出版物和其它的印刷品在此作为整体一并引作参考。
本领域技术熟练人员知晓，在不违反本发明实质和所附权利要求的范围内，对本发明的优选实施方案可进行大量更改和调整。
权利要求
1 对渗透压相对较低样品进行提浓的渗透精馏方法，包括提供将进行浓缩的具有初始渗透压的样品；提供渗透压比所述样品高的溶液，所述溶液包括含一种或多种非卤化物盐的饱和或接近饱和的水溶液，其中所述盐在接近其饱和溶液正常沸点的温度下是化学稳定的，对人和动物无毒，在水溶液中没有气味和味道，当暴露在被浓缩的原料液的挥发组分中时基本不形成沉淀物，对工艺设备无腐蚀，且在水溶液中具有大的正溶解度温度系数；然后将所述样品和所述溶液置于疏水微孔膜相对的两侧。
2 权利要求1的方法，其中所述非卤化物盐选自磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)、乙酸钾，及其混合物。
3 权利要求2的方法，其中所述非卤化物盐选自磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾，及其混合物。
4 权利要求2的方法，其中所述非卤化物盐选自焦磷酸钾、焦磷酸氢钾、焦磷酸二氢钾以及焦磷酸三氢钾。
5 权利要求2的方法，其中所述非卤化物盐是乙酸钾。
6 权利要求1的方法，其中所述样品是一种液体。
7 权利要求6的方法，其中所述液体是水果汁、蔬菜汁、液态奶制品、植物提取物或动物提取物。
8 权利要求6的方法，其中所述液体是医药或生物制品的溶液。
9 权利要求8的方法，其中所述液体是疫苗、抗生素、肽荷尔蒙、调节肽或维生素的溶液。
10 同时进行二氧化碳渗透精馏并从相对低的渗透压的样品中去除的方法，包括提供具有初始渗透压和含溶解的二氧化碳的将被浓缩的样品；提供渗透压比所述样品高的溶液，所述溶液包括非卤化物盐的碱性水溶液，其中所述盐选自磷酸钾、磷酸氢钾、焦磷酸钾、焦磷酸氢钾、乙酸钾和它们的混合物；然后将所述样品和所述溶液置于疏水微孔膜相对的两侧。
11 渗透精馏的设备，包括含两背对表面的疏水微孔膜；与其中所述表面之一接触的被浓缩的样品；和与另一所述表面接触的脱除液，所述脱除液包括含一饱和或接近饱和的一种或多种盐的溶液，所述盐从磷酸钾(K3PO4)、磷酸氢钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、焦磷酸钾(K4P2O7)、焦磷酸氢钾(K3HP2O7)、焦磷酸二氢钾(K2H2P2O7)、或焦磷酸三氢钾(KH3P2O7)、乙酸钾，及其混合物的组中选取。
全文摘要
本发明提供用磷酸、焦磷酸、乙酸及其混合物的钾盐作脱水用水溶液的渗透精馏方法和设备。还提供用碱性磷酸和焦磷酸的钾盐作脱水用水溶液同时进行二氧化碳渗透精馏并从相对低的渗透压的样品中去除其的方法。
文档编号B01D61/24GK1204270SQ96198904
公开日1999年1月6日 申请日期1996年11月8日 优先权日1996年11月8日
发明者A·S·米查尔斯, R·约翰逊 申请人:机械租赁控股公司