Tryb pracy ultrafiltracji i jej zastosowanie
W odróżnieniu od zwykłej filtracji, ultrafiltracja wykorzystuje porowatą asymetryczną membranę ultrafiltracyjną w celu realizacji separacji cieczy-cieczy na powierzchni membrany. Tryb filtracji to przepływ krzyżowy, to znaczy płyn zasilający płynie równolegle do powierzchni membrany. Ultrafiltrację można podzielić na pracę przerywaną i pracę ciągłą w zależności od trybu pracy.
Praca przerywana
Zgodnie z trybem cyrkulacji cieczy przechwytującej, praca przerywana jest podzielona na dwa tryby pracy: pełny obieg cieczy przechwytującej i częściowy obieg cieczy przechwytującej. W procesie ultrafiltracji, w celu zmniejszenia wpływu polaryzacji stężeniowej i zanieczyszczenia membrany, w zbiorniku membranowym musi być utrzymywana duża prędkość przepływu cieczy zasilającej. Dlatego, aby utrzymać wysokie natężenie przepływu, należy przyjąć dużą liczbę cyrkulacji przechwyconej cieczy. Ponadto, ze względu na mały przepływ przenikania przez membranę, płyn zasilający musi również wielokrotnie krążyć po membranie, aby spełnić wymagania dotyczące stężenia.
Przerywana ultrafiltracja ma zalety wysokiej przepuszczalności, wysokiej wydajności separacji, prostej obsługi, małego sprzętu i powierzchni membrany oraz umożliwia szybkie zagęszczanie niewielkiej ilości roztworu podstawowego. Dlatego nadaje się do obróbki produktów w laboratorium i na małą skalę-. Wadą przerywanej ultrafiltracji jest to, że zdolność przetwarzania jest niewielka, podczas gdy zdolność przetwarzania ciągłej ultrafiltracji jest duża, a czas przebywania cieczy zasilającej na membranie jest krótki, więc stosunek stężenia jest niski, więc wymagana jest duża powierzchnia membrany .
Praca ciągła
Porównano wpływ ciągłej ultrafiltracji płytkowej i przerywanej ultrafiltracji płytkowej na filtrację i oczyszczanie bulionu fermentacyjnego cefalosporyny C. Stwierdzono, że ciągła ultrafiltracja płytowa miała zalety niskiego zanieczyszczenia membrany, łatwego odzyskiwania strumienia membrany po oczyszczeniu, dobrej jakości filtratu i jednorodnej jednostki filtratu.
Ultrafiltrację ciągłą można podzielić na jedno-etapową i wieloetapową-w zależności od technologii sprzętu. Zgodnie z trybem cyrkulacji przechwyconej cieczy można ją podzielić na cyrkulację bez cyrkulacji i cyrkulację częściową. Wśród nich szeroko stosowane są w procesie jedno-obieg częściowy i wielostopniowy-obieg częściowy. Cechą charakterystyczną jednoetapowej ultrafiltracji ciągłej jest to, że proces ultrafiltracji jest zawsze przeprowadzany w wysokim stężeniu, dzięki czemu przepuszczalność i współczynnik odrzucenia są niskie. Aby przezwyciężyć tę wadę, ogólnie przyjmuje się wieloetapową pracę ciągłą. Stężenie cieczy obiegowej w każdej sekcji wielostopniowej ultrafiltracji z kolei wzrasta, a zatężona ciecz jest wyprowadzana w ostatniej sekcji. W związku z tym ciecz zasilająca w poprzednich sekcjach może być eksploatowana przy niższym stężeniu.
