Análisis técnico de procesos de equipos de ultrafiltración

El módulo de membrana de ultrafiltración es un proceso de separación de membrana impulsado por presión. A través de la detección de microporos en la superficie de la membrana, se pueden interceptar partículas e impurezas con un diámetro de 0,002-0,1 μm, y se pueden eliminar coloides, silicio, proteínas, microorganismos e impurezas en el agua de manera efectiva. macromoléculas orgánicas. Cuando la mezcla líquida fluye a través de la superficie de la membrana bajo cierta presión, el solvente y las sustancias moleculares pequeñas pasan a través de la membrana, mientras que las sustancias macromoleculares son interceptadas para lograr el propósito de separación y purificación entre el tamaño y las moléculas. Puede ser ampliamente utilizado en la separación, concentración y purificación de sustancias. El proceso de ultrafiltración no tiene inversión de fase, no requiere calentamiento, opera a temperatura ambiente, ahorra energía y es especialmente adecuado para la separación de sustancias sensibles al calor. El proceso de ultrafiltración es simple, hay pocos dispositivos de apoyo, la operación es simple y el costo de mantenimiento es bajo. La membrana de ultrafiltración es resistente a la erosión química y tiene una amplia gama de adaptabilidad al PH. El área de membrana por unidad de volumen del dispositivo de ultrafiltración es la más grande, el costo de inversión es el más bajo y la limpieza es simple.

La ultrafiltración industrial temprana se utilizó en el tratamiento de aguas residuales y aguas residuales. Con el desarrollo de la tecnología de ultrafiltración, los campos de aplicación de la tecnología de membranas de ultrafiltración han sido muy amplios, e incluyen principalmente la industria alimentaria, la industria de bebidas, la industria láctea, la fermentación biológica, la biomedicina, la industria química farmacéutica, las preparaciones biológicas, las preparaciones de la medicina tradicional china, la medicina clínica, impresión y teñido Aguas residuales, tratamiento de aguas residuales de la industria alimentaria, recuperación de recursos e ingeniería ambiental, etc.

El dispositivo de ultrafiltración se lleva a cabo en un recipiente cerrado, y el aire comprimido se usa como energía para empujar el pistón en el recipiente hacia adelante para hacer que la muestra líquida forme una presión interna, y se instala una placa de membrana sólida en la parte inferior del envase. Las moléculas pequeñas, más pequeñas que el diámetro del poro de la placa de la membrana, se expulsan de la placa de la membrana bajo la acción de la presión, y las moléculas grandes quedan atrapadas en la placa de la membrana. Al comienzo de la ultrafiltración, debido a que las moléculas de soluto se distribuyen uniformemente en la solución, la velocidad de ultrafiltración es relativamente rápida. Sin embargo, con la descarga continua de moléculas pequeñas, las moléculas grandes quedan atrapadas y acumuladas en la superficie de la membrana, y la concentración es cada vez más alta, formando un gradiente de concentración de abajo hacia arriba, y la tasa de ultrafiltración se ralentizará gradualmente hoy. . Este fenómeno se llama polarización de concentración.

Para superar el fenómeno de polarización de la concentración y aumentar el caudal, se han diseñado varios dispositivos de ultrafiltración:

Este tipo de dispositivo es relativamente simple, solo aplique cierta presión en un recipiente cerrado, de modo que las moléculas pequeñas y las moléculas de solvente salgan de la membrana, sin un dispositivo de agitación, la polarización de la concentración es más grave y solo es adecuado para una pequeña cantidad de ultrafiltración con una concentración relativamente diluida.

La ultrafiltración agitada consiste en colocar el dispositivo de ultrafiltración en el agitador electromagnético y colocar una varilla magnética en el recipiente de ultrafiltración. Al aplicar presión al recipiente durante la ultrafiltración, encienda el agitador magnético, los solutos moleculares pequeños y las moléculas de solvente se descargan fuera de la membrana, y cuando las moléculas grandes se acumulan en la superficie de la membrana del filtro, el agitador electromagnético las dispersa en la solución. . Este método no es fácil de producir un fenómeno de polarización de concentración, lo que mejora la velocidad de ultrafiltración.

Debido al dispositivo de ultrafiltración de placa de membrana, el área de corte es limitada. La ultrafiltración de fibra hueca está equipada con muchos capilares de fibra hueca en una columna hueca y los dos extremos están conectados. El diámetro interior del tubo es generalmente de aproximadamente 0,2 mm y el área efectiva puede alcanzar 1 metro cuadrado. Cada capilar de fibra en centímetros es como una bolsa de diálisis en miniatura, lo que aumenta considerablemente el área de superficie permeable y mejora la velocidad de ultrafiltración.

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