Ultrafiltreringsdriftstilstand og dens anvendelse
Forskellig fra almindelig filtrering vedtager ultrafiltrering porøs asymmetrisk ultrafiltreringsmembran for at realisere væske-væske-adskillelse på overfladen af membranen. Filtreringstilstanden er krydsstrøm, det vil sige, at fodervæsken strømmer parallelt med membranoverfladen. Ultrafiltrering kan opdeles i intermitterende drift og kontinuerlig drift i henhold til driftstilstand.
Intermitterende drift
I henhold til cirkulationstilstanden for aflytning af væske er intermitterende drift opdelt i to driftsformer: fuld cirkulation af aflytningsvæske og delvis cirkulation af aflytningsvæske. I ultrafiltreringsprocessen skal der opretholdes en høj tilførselsvæskestrømningshastighed i membrantanken for at reducere indflydelsen af koncentrationspolarisering og membranforurening. Derfor skal der vedtages et stort antal cirkulationer af opfanget væske for at opretholde den høje strømningshastighed. På grund af membranens lille permeationsflux skal fodervæsken desuden også cirkulere på membranen i mange gange for at opfylde koncentrationskravene.
Intermitterende ultrafiltrering har fordelene ved høj transmission, høj separationseffektivitet, enkel betjening, lille udstyr og membranområde og kan realisere den hurtige koncentration af en lille mængde lageropløsning. Derfor er den velegnet til laboratorie- og småskala produktbehandling. Ulempen ved intermitterende ultrafiltrering er, at behandlingskapaciteten er lille, mens behandlingskapaciteten for kontinuerlig ultrafiltrering er stor, og opholdstiden for fødevæske på membranen er kort, så koncentrationsforholdet er lavt, så der kræves et stort membranområde.
Kontinuerlig drift
Virkningerne af kontinuerlig plade ultrafiltrering og intermitterende plade ultrafiltrering i filtrering og rensning af cephalosporin C fermentering bouillon blev sammenlignet. Det blev konstateret, at kontinuerlig plade ultrafiltrering havde fordelene ved lav membranforurening, let genopretning af membranflux efter rengøring, god filtratkvalitet og ensartet filtratenhed.
Kontinuerlig ultrafiltrering kan opdeles i et-trins og flertrins i henhold til udstyrsteknologi. I henhold til cirkulationstilstanden for opfanget væske kan den opdeles i ikke-cirkulation og delvis cirkulation. Blandt dem anvendes en-trins delvis cirkulation og flertrins partiel cirkulation i vid udstrækning i processen. Karakteristikken ved enkelttrins kontinuerlig ultrafiltrering er, at ultrafiltreringsprocessen altid udføres under høj koncentration, så permeabiliteten og afvisningshastigheden er lav. For at overvinde denne ulempe vedtages der generelt flertrins kontinuerlig drift. Koncentrationen af cirkulerende væske i hver sektion af flertrins ultrafiltrering øges igen, og den koncentrerede væske ledes ud i det sidste afsnit. Derfor kan fodervæsken i de foregående sektioner betjenes ved en lavere koncentration.
