Análise técnica de processos de equipamentos de ultrafiltração

O módulo de membrana de ultrafiltração é um processo de separação por membrana acionado por pressão. Através da triagem de microporos na superfície da membrana, partículas e impurezas com um diâmetro de 0,002-0,1μm podem ser interceptadas e colóides, silício, proteínas, microorganismos e impurezas na água podem ser efetivamente removidos. macromoléculas orgânicas. Quando a mistura líquida flui através da superfície da membrana sob uma certa pressão, o solvente e as pequenas substâncias moleculares passam pela membrana, enquanto as substâncias macromoleculares são interceptadas, de modo a atingir o objetivo de separação e purificação entre o tamanho e as moléculas. Pode ser amplamente utilizado na separação, concentração e purificação de substâncias. O processo de ultrafiltração não possui inversão de fase, não requer aquecimento, opera em temperatura ambiente, economiza energia e é especialmente adequado para a separação de substâncias sensíveis ao calor. O processo de ultrafiltração é simples, existem poucos dispositivos de suporte, a operação é simples e o custo de manutenção é baixo. A membrana de ultrafiltração é resistente à erosão química e possui uma ampla gama de adaptabilidade de PH. A área da membrana por unidade de volume do dispositivo de ultrafiltração é a maior, o custo de investimento é o menor e a limpeza é simples.

A ultrafiltração industrial inicial foi usada no tratamento de águas residuais e esgotos. Com o desenvolvimento da tecnologia de ultrafiltração, os campos de aplicação da tecnologia de membrana de ultrafiltração têm sido muito amplos, incluindo principalmente a indústria de alimentos, indústria de bebidas, indústria de laticínios, fermentação biológica, biomedicina, indústria química farmacêutica, preparações biológicas, preparações de medicina tradicional chinesa, medicina clínica, impressão e tingimento Águas residuais, tratamento de águas residuais da indústria alimentar, recuperação de recursos e engenharia ambiental, etc.

O dispositivo de ultrafiltração é realizado em um recipiente fechado, e o ar comprimido é usado como força para empurrar o pistão no recipiente para frente para fazer a amostra líquida formar uma pressão interna, e uma placa de membrana sólida é instalada na parte inferior do recipiente. recipiente. As moléculas pequenas menores que o diâmetro dos poros da placa de membrana são espremidas para fora da placa de membrana sob a ação da pressão, e as moléculas grandes ficam presas na placa de membrana. No início da ultrafiltração, como as moléculas do soluto estão distribuídas uniformemente na solução, a velocidade da ultrafiltração é relativamente rápida. No entanto, com a descarga contínua de pequenas moléculas, grandes moléculas são presas e acumuladas na superfície da membrana, e a concentração está ficando cada vez mais alta, formando um gradiente de concentração de baixo para cima, e a taxa de ultrafiltração diminuirá gradualmente hoje . Este fenômeno é chamado de polarização de concentração.

A fim de superar o fenômeno de polarização da concentração e aumentar a taxa de fluxo, vários dispositivos de ultrafiltração foram projetados:

Este tipo de dispositivo é relativamente simples, basta aplicar uma certa pressão em um recipiente fechado, para que pequenas moléculas e moléculas de solvente sejam espremidas para fora da membrana, sem dispositivo de agitação, a polarização da concentração é mais séria e é adequada apenas para uma pequena quantidade de ultrafiltração com uma concentração relativamente diluída.

A agitação da ultrafiltração é colocar o dispositivo de ultrafiltração no agitador eletromagnético e colocar uma haste magnética no recipiente de ultrafiltração. Ao aplicar pressão ao recipiente durante a ultrafiltração, inicie o agitador magnético, pequenos solutos moleculares e moléculas de solvente são descarregados para fora da membrana e, quando grandes moléculas se acumulam na superfície da membrana do filtro, elas são dispersadas na solução pelo agitador eletromagnético . Este método não é fácil de produzir fenômeno de polarização de concentração, o que melhora a velocidade de ultrafiltração.

Devido ao dispositivo de ultrafiltração de placa de membrana, a área de corte é limitada. A ultrafiltração de fibra oca é equipada com muitos capilares de fibra oca em uma coluna oca e as duas extremidades são conectadas. O diâmetro interno do tubo é geralmente de cerca de 0,2 mm e a área efetiva pode chegar a 1 metro quadrado. Cada capilar de fibra em centímetros é como uma bolsa de diálise em miniatura, o que aumenta muito a área de superfície permeável e melhora a velocidade da ultrafiltração.

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Leitura adicional

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