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切向流超滤膜包的基本工作原理是什么?

更新时间:2024-07-10

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  切向流超滤是一种广泛应用于生物制药、食品饮料、水处理等领域的分离纯化技术。该技术的核心部件是切向流超滤膜包,其工作原理基于膜分离技术,具体包括以下几个方面:
 
  1、选择性分离:切向流超滤膜包中使用的是具有特定孔径的半透膜,这种膜能够允许水和溶解的小分子物质通过,而较大的分子和悬浮颗粒则被截留。膜的孔径大小通常以分子量截留值来表示,不同MWCO的膜可用于不同尺寸分子的分离。
 
  2、切向流:在切向流超滤过程中,待处理的料液以一定速度沿膜表面流动,形成切线方向的流动。这种流动方式可以减少物料在膜表面的积累和堵塞,降低膜污染,提高过滤效率。
 
  3、跨膜压差:料液在泵的推动下沿膜面流动时,会在膜的进料侧和渗透侧之间形成压力差,即跨膜压差。这个压力差是驱动溶剂和小分子物质透过膜的动力。
 

切向流超滤膜包

 

  4、浓缩与透析:小于膜孔径的分子随溶剂一起透过膜成为渗透液,而大分子物质被截留在进料侧,实现浓缩。同时,可以通过加入新鲜的透析液来洗涤截留的大分子,去除其中的杂质或小分子物质。
 
  5、系统配置:切向流超滤膜包通常包含多个并联或串联的膜元件,以增加过滤面积,提高处理能力。膜包的设计要确保流体分布均匀,避免局部过度浓缩导致的膜污染。
 
  6、循环与控制:料液可以在闭路中循环,通过调整泵速、温度、压力等参数来控制过滤速率和透析效果。系统通常会配备传感器和控制器来监测和调节过程参数。
 
  切向流超滤膜包的工作原理结合了物理筛选和流体动力学原理,通过精准的膜孔径设计和优化的流体管理,实现了对目标物质的有效分离、浓缩和纯化。

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