Ultrafiltreringsdriftläge och dess tillämpning

Till skillnad från vanlig filtrering använder ultrafiltrering ett poröst asymmetriskt ultrafiltreringsmembran för att åstadkomma vätske-vätskeseparation på membranets yta. Filtreringssättet är tvärflöde, det vill säga matningsvätskan strömmar parallellt med membranytan. Ultrafiltrering kan delas in i intermittent drift och kontinuerlig drift enligt driftläge.

Intermittent operation

Enligt cirkulationssättet för spärrvätska är intermittent drift uppdelad i två driftlägen: full cirkulation av spärrvätska och partiell cirkulation av spärrvätska. I ultrafiltreringsprocessen, för att minska påverkan av koncentrationspolarisation och membranförorening, måste en hög matarvätskeflödeshastighet upprätthållas i membrantanken. Därför måste ett stort antal cirkulation av uppfångad vätska användas för att upprätthålla den höga flödeshastigheten. På grund av det lilla genomträngningsflödet hos membranet behöver dessutom matarvätskan cirkulera på membranet många gånger för att uppfylla koncentrationskraven.

Intermittent ultrafiltrering har fördelarna med hög transmittans, hög separationseffektivitet, enkel drift, liten utrustning och membranyta och kan realisera den snabba koncentrationen av en liten mängd stamlösning. Därför är den lämplig för laboratorie- och-småskalig produktbehandling. Nackdelen med intermittent ultrafiltrering är att bearbetningskapaciteten är liten, medan bearbetningskapaciteten för kontinuerlig ultrafiltrering är stor, och uppehållstiden för matarvätskan på membranet är kort, så koncentrationsförhållandet är lågt, så en stor membranarea krävs .

Kontinuerlig drift

Effekterna av kontinuerlig platt-ultrafiltrering och intermittent platt-ultrafiltrering vid filtrering och rening av cefalosporin C-fermenteringsbuljong jämfördes. Det visade sig att kontinuerlig platt-ultrafiltrering hade fördelarna med låg membranförorening, enkel återvinning av membranflöde efter rengöring, god filtratkvalitet och enhetlig filtratenhet.

Kontinuerlig ultrafiltrering kan delas in i ett-steg och fler-steg enligt utrustningsteknik. Enligt cirkulationssättet för uppfångad vätska kan den delas in i icke-cirkulation och partiell cirkulation. Bland dem används enfas partiell cirkulation och fler- partiell cirkulation i stor utsträckning i processen. Kännetecknet för enstegs kontinuerlig ultrafiltrering är att ultrafiltreringsprocessen alltid utförs under hög koncentration, så permeabiliteten och avstötningshastigheten är låg. För att övervinna denna nackdel används i allmänhet kontinuerlig drift i flera-steg. Koncentrationen av cirkulerande vätska i varje sektion av flerstegs ultrafiltrering ökar i sin tur och den koncentrerade vätskan leds ut i den sista sektionen. Därför kan matarvätskan i de föregående avsnitten drivas vid en lägre koncentration.