หลักการทำงานของระบบกรองแบบครอสโฟลว์: หลักการ ข้อดี และการใช้งานในอุตสาหกรรม

เรียนรู้วิธีการกรองการไหลผ่าน วิธีการทํางานของหลักการของมัน ข้อดีสําคัญเมื่อเทียบกับการกรองที่ไม่ผ่านทาง และเหตุผลที่ผิวหนังเซรามิกถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านอาหาร ยาและอุตสาหกรรมบําบัดน้ําเสีย.

การกรองกระแสข้ามเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการแยกเยื่อที่ใช้กันมากที่สุดในกระบวนการอุตสาหกรรมที่ทันสมัยจากการผลิตยาและชีวเทคโนโลยี ไปยังการแปรรูปอาหารและการบําบัดน้ําเสีย, มันทําให้การแยกของเหลวและของแข็งได้ต่อเนื่องในขณะที่รักษาผลการกรองที่มั่นคงตลอดระยะเวลาการทํางานที่ยาวนาน

ไม่เหมือนกับการกรองแบบมืดมิดแบบปกติ ที่อนุภาคสะสมขึ้นอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวผิว membran การกรองแบบกระแสสกว้างยาวยาว ทําให้ผิวผิวเคลือบไปอย่างต่อเนื่อง ด้วยกระแสอาหารความเร็วสูงหลักการทํางานที่พิเศษนี้ลดการสกปรกผิวหนังอย่างมาก, ขยายวงจรการกรองและปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการ

เมื่อรวมกับเยื่อเซรามิค การกรองกระแสข้ามกลายเป็นวิธีแก้ไขที่แข็งแกร่งมากขึ้น สามารถจัดการกับอุณหภูมิสูงและการทําความสะอาดที่ต้องการ.

บทความนี้อธิบายว่าการกรองกระแสข้ามทํางานอย่างไร การเปรียบเทียบมันกับวิธีกรองแบบดั้งเดิม การสํารวจข้อดีของมัน และเน้นการใช้งานในอุตสาหกรรม

การกรองระบายข้ามการกรองกระแสสัมผัส (TFF), เป็นกระบวนการกรองเยื่อในที่สารรั่วไหลตรงกับพื้นผิวผิวแทนที่จะไปตรงไปยังมัน

เมื่อของเหลวเดินทางผ่านช่องทางเยื่อ:

• น้ําและโมเลกุลเล็ก ๆ ผ่านเยื่อผ่าน.
• ส่วนละอองขนาดใหญ่, จุลินทรีย์, คอลโลอยด์, โปรตีน, หรือสารแข็งในระบายรีเทนเตต (คอนเซ็นเทรต).
• คลื่นที่เก็บไว้ยังคงไหลตามพื้นผิวเยื่อ และถอนอนุภาคที่สะสมไปอย่างต่อเนื่อง

การเคลือบต่อเนื่องนี้ลดการสร้างชั้นเค้กลงมาก และช่วยรักษาความสามารถในการผ่านเยื่อที่มั่นคง

หลักการทํางานของการกรองกระแสข้ามสามารถแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน

น้ํายาอาหารถูกสูบเข้าไปในโมดูลเยื่อเซรามิก ภายใต้ความดันที่ควบคุม

ขึ้นอยู่กับกระบวนการ, อาหารสัตว์อาจมี:

• สารแข็งที่แขวน
• แบคทีเรีย
• ยีสต์
• โปรตีน
• โคลอยด์
• น้ํามันหยด
• อนุภาคละเอียด

แทนที่จะไหลตรงไปยังเยื่อ, อาหารเคลื่อนไหวคู่เคียงไปยังผิวผิว membranes ด้วยความเร็วสูง

ความเคลื่อนไหวทางสัมผัสนี้ ทําให้อนุภาคที่สะสมตัวได้

ความเร็วการไหลผ่านที่สูงขึ้น ความชื่นชอบในการก่อผลาญจะต่ําลง

ภายใต้ความดัน transmembrane (TMP):

โมเลกุลเล็กๆ ผ่านเยื่อ

องค์ประกอบที่เจาะเข้าไปทั่วไปประกอบด้วย

• น้ํา
• เกลือ
• น้ําตาล
• สารละลาย
• สารประกอบที่มีน้ําหนักโมเลกุลต่ํา

วัสดุที่ใหญ่กว่าจะยังคงอยู่ในช่องโคลนเยื่อ

ส่วนประกอบที่เก็บไว้ทั่วไปประกอบด้วย:

• โซลล์
• แบคทีเรีย
• ยีสต์
• โปรตีน
• โคลอยด์
• สารแข็งที่แขวน
• น้ํามันเรือน

คอนเซ็นเตอร์ไหลมักจะกลับไปที่ถังอาหาร

การหมุนเวียนต่อเนื่องให้:

• อัตราการป้อนสูงขึ้น
• การไหลของเยื่อที่มั่นคง
• การลดการปนเปื้อน
• การผลิตต่อเนื่อง

ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของกระบวนการ เซ็นทรัลสามารถดําเนินการต่อหรือปล่อย

เนื่องจากอนุภาคยังคงเคลื่อนไหว แทนที่จะสะสมตรงบนผิวผิวโครง, การกรองการไหลผ่านให้มีวงจรการทํางานที่ยาวนานขึ้นมาก.

แม้ว่าการกรองกระแสข้ามสามารถใช้ผิวโครงพอลิเมอร์ แต่ผิวโครงเซรามิกมีข้อดีสําคัญหลายอย่างภายใต้สภาพการทํางานที่ต้องการ

หลอดเซรามิกทนทาน:

• กรดแข็ง
• อัลคาลีแข็งแรง
• สารเคมีที่ออกซิเดน
• สารละลายอินทรีย์

การทําความสะอาดทางเคมีอย่างรุนแรงโดยไม่ทําลายเยื่อ

ไม่เหมือนกับผิวโครงพอลิเมอร์ ผิวโครงเซรามิกสามารถทนต่ออุณหภูมิการทํางานที่สูงขึ้นและการกําจัดเชื้อด้วยควาย ทําให้มันเหมาะสําหรับอาหาร ยา และการใช้งานทางชีววิทยา

ผิวหนังเซรามิกรักษาความมั่นคงของโครงสร้างภายใต้ความดันในการทํางานที่สูงและรอบการทําความสะอาดซ้ํา ๆ

ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมระยะยาว

ด้วยการใช้งานและการบํารุงรักษาที่เหมาะสม ผิวหนังเซรามิกมักจะให้อายุการใช้งาน5~10 ปี, ลดความถี่ในการเปลี่ยนอย่างสําคัญเมื่อเทียบกับผิวโครงพอลิมเลอร์หลาย

การกวาดผิวเยื่ออย่างต่อเนื่องลดการสะสมอนุภาคให้น้อยที่สุด และช่วยรักษาผลการกรองที่คงที่

ความเร็วการไหลผ่านลดการสร้างเค้กและจํากัดการสกปรกที่ไม่สามารถแก้ไขได้

ซึ่งนําไปสู่:

• วงจรการกรองที่ยาวนานกว่า
• อัตราการทําความสะอาดที่ลดลง
• ผลผลิตที่ดีขึ้น

ไม่เหมือนกับระบบกรองชุด การกรองกระแสข้ามสนับสนุนการผลิตต่อเนื่อง ทําให้มันเหมาะสําหรับการผลิตอุตสาหกรรม

การกรองการไหลผ่านลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ให้น้อยที่สุด และอนุญาตให้มีการฟื้นฟูองค์ประกอบที่มีคุณค่าอย่างโปรตีน, เอนไซม์ และสารกลางยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเปลี่ยนเยื่อที่ลดลง การใช้สารเคมีที่ลดลง และการปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการช่วยลดต้นทุนรอบชีวิตโดยรวม

การกรองแผ่นเยื่อเซรามิก Crossflow ใช้อย่างแพร่หลายสําหรับ:

• การชี้แจงน้ําผลไม้
• การกรองไวน์
• การกรองเบียร์
• ผลิตภัณฑ์นม
• การชี้แจงของน้ําตาลละลาย

การใช้งานประกอบด้วย

• การผลิตยาปฏิชีวนะ
• การผลิตวัคซีน
• การทําความสะอาด API
• การอธิบายสารสกัดจากสมุนไพร
• สารกลางทางการแพทย์

กระบวนการทั่วไปประกอบด้วย

• การชําระความชัดเจนของน้ําผงหมัก
• การเก็บเซลล์
• คอนเซ็นทรัลโปรตีน
• การฟื้นฟูเอนไซม์

ผิวหนังเซรามิกถูกนํามาใช้ใน:

• การบําบัดน้ําเสียอุตสาหกรรม
• การบําบัดน้ําเสียที่มีน้ํามัน
• การใช้น้ําใหม่
• การบํารุงล้างล้างล้าง
• การบําบัดน้ําเสียเหมืองแร่

ปริมาตรการทํางานหลายอย่างมีผลต่อผลการทํางานของเยื่อ

ความเร็วที่สูงกว่าโดยทั่วไปลดการสกปรกเยื่อ แต่เพิ่มพลังงานการสูบ

ความดันในการทํางานมีผลต่อการไหลผ่านตรง

ความ กดดัน ที่ เกิน ยอด

อุณหภูมิที่สูงขึ้นมักจะลดความแน่นของของเหลวและเพิ่มการไหลของเยื่อ

อุณหภูมิการทํางานควรอยู่ภายในขอบเขตการออกแบบของเยื่อ

การเลือกขนาดรูที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการแยกเป้าหมาย

ขนาดขุมขุมขอบเซรามิกทั่วไปประกอบด้วย:

• 1 nm
• 5 nm
• 20 nm
• 50 นม
• 100 นม
• 0.2 μm
• 0.5 μm
• 1 μm

ถึงแม้ว่าการกรองกระแสข้ามจะลดการปนเปื้อนอย่างสําคัญ แต่ยังอาจเกิดปัญหาหลายประการ

ปัญหาทั่วไปคือ:

• การปนเปื้อนทางอินทรีย์
• อินออร์แกนิคสเกลลิ่ง
• การบีโอฟอลล์
• การขั้วขั้วของปริมาณ
• การอุดตันผนัง

การทําความสะอาดเป็นประจํา และสภาพการทํางานที่เหมาะสม ช่วยให้การทํางานของเยื่อคงที่

การเลือกแผ่นเซรามิกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับ:

• องค์ประกอบอาหาร
• ความแม่นยําในการแยกที่จําเป็น
• อุณหภูมิการทํางาน
• ความเข้ากันได้ทางเคมี
• คุณภาพการเจาะเข้าไปที่ต้องการ
• ขั้นตอนการทําความสะอาด

หลอดเซรามิกเปลือกโดยทั่วไปเป็นที่นิยมสําหรับเหลวที่มีปริมาณแข็งสูงและการกรองการไหลผ่านขณะที่ผิวหนังเซรามิกแผ่นถูกใช้ทั่วไปในระบบ Bioreactor Membrane Submerged (MBR).

ข้อดีหลักคือการทํางานต่อเนื่องด้วยการลดการปนเปื้อนผิวหนังอย่างมากเมื่อเทียบกับการกรองที่ไม่ผ่านการ

ใช่ เครื่องกรองกระแสข้ามถูกออกแบบมาโดยเฉพาะ สําหรับกระแสอาหาร ที่มีสารแข็งในระบาย, เซลล์,

ผิวหนังเซรามิกมีความทนทานต่อสารเคมีที่ดีมาก ความแข็งแรงทางกลสูง ความมั่นคงทางความร้อน และอายุการใช้งานยาวนาน ทําให้มันเหมาะสมสําหรับกระบวนการอุตสาหกรรมที่ต้องการ

ใช่ เปลือกเซรามิกรองรับการทําความสะอาดทางเคมี (CIP) การล้างกลับด้วยความดันสูง และขึ้นอยู่กับการใช้งาน การฆ่าเชื้อด้วยน้ําหอม ทําให้เกิดการฟื้นฟูซ้ําและอายุการใช้งานยาวนาน.

การกรองกระแสข้ามได้กลายเป็นเทคโนโลยีมุมมุมสําหรับการแยกเยื่อที่ทันสมัย เนื่องจากความสามารถในการลดความสกปรกให้น้อยที่สุดและสนับสนุนการผลิตอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องเมื่อผสมผสานกับเยื่อเซรามิก มันสามารถให้ความทนทานอย่างยอดเยี่ยม ทนทานต่อสารเคมี และมีความน่าเชื่อถือในการทํางานในระยะยาววิศวกรรมชีววิทยาและการบําบัดน้ําเสีย

สําหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสภาพการทํางานที่รุนแรง อุณหภูมิสูง หรือความต้องการในการทําความสะอาดที่รุนแรงการกรองกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการ, ลดการบํารุงรักษา และลดต้นทุนรอบชีวิตทั้งหมด

หากคุณเลือกระบบเยื่อเซรามิกสําหรับการกรอง crossflow คุณอาจสนใจเช่นกัน:

• อลูมิเนีย ท่อเยื่อเซรามิก
• ผนังเซรามิกทูบูลาร์จากซิรคอนิยา
• ผนังเซรามิกทูบูลาร์ของไทเทเนีย
• ผนังเซรามิกแผ่น
• ระบบกรองเยื่อเซรามิก