超濾工藝
超濾工藝介紹
超濾是以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000埃(10-10m)之間。
在超濾過(guò)程中,深液在壓力推動(dòng)下,流經(jīng)膜表面,小于膜孔的水及小分子溶質(zhì)透過(guò)膜,成為凈化液(濾清液),比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留,隨水流排出,成為深縮液。超濾過(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾,分離是在流動(dòng)狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積,超濾速率衰減到一定程度而趨于平穩(wěn),且通過(guò)清洗可以恢復(fù)。
超濾裝置如同反滲透裝置,在板式、管式(內(nèi)壓列管式和外壓束式)、卷式、中空纖維式等形式。在超濾過(guò)程中,由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累,會(huì)產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象,當(dāng)膜面溶質(zhì)濃度達(dá)到某一極限時(shí)即生成凝膠層,使膜的透水量急劇下降,這使得超濾的應(yīng)用受到一定程度的限制。濃差極化乃是膜分離過(guò)程的自然現(xiàn)象,如何將此現(xiàn)象減輕到最低程度,是超濾技術(shù)的重要課題之一。目前采取的措施有:①提高膜面水流速度,以減小邊界層厚度,并使被截留的溶質(zhì)及時(shí)由水帶走;②采取物理或化學(xué)的洗滌措施。
工藝特點(diǎn)
超濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,成本低廉,不需增加任何化學(xué)試劑,尤其是超濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件溫和,與蒸發(fā)、冷凍干燥相比沒(méi)有相的變化,而且不引起溫度、PH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術(shù)中,超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑,對(duì)于蛋白質(zhì)溶液,一般只能得到10~50的濃度。