Tangensial oqim filtrlarini-Kichiklash/Mashtabni oshirish nazariyalari

O'tkazuvchanlik oqimi va o'tkazuvchanlik membranani filtrlashda ikkita muhim parametrdir. O'tkazuvchanlik oqimi - vaqt birligi va membrana maydonidan o'tishi mumkin bo'lgan suyuqlik hajmi. O'tkazuvchanlik - o'tkazuvchanlikdagi maqsadli mahsulot konsentratsiyasining uning qaytariladigan eritmadagi konsentratsiyasiga nisbati. Turli o'lchamdagi tangensial oqim filtrlarini solishtirganda, shovqinni kamaytirish uchun o'zgaruvchilarni nazorat qilish kerak: mos keladigan material, gözenek hajmi va ishlab chiqaruvchi bilan membranalarni tanlang; tarkibi va konsentratsiyasi bir xil bo'lgan ozuqa eritmalaridan foydalaning; va bir xil xona harorati sharoitida tajribalar o'tkazish. Ushbu dastlabki shartlar bajarilgandan so'ng, turli o'lchamdagi filtrlarning o'tkazuvchanlik oqimi va o'tkazuvchanligi har daqiqada taxminan bir xil bo'lishini ta'minlash uchun uchta printsip bo'yicha (membrananing birligi uchun bir xil ozuqa eritmasi hajmi, bir xil kesish kuchi va bir xil boshlang'ich suv oqimi) tajriba sharoitlarini nazorat qilish kerak.

 

1-tamoyil: Bir xil oziqlantiruvchi suyuqlik filtrlash hajmi membrananing birlik maydoniga to'g'ri keladi.

O'tkazuvchanlik oqimi, o'tkazuvchanlik va membrana xususiyatlari chambarchas bog'liq. Bir xil o'tkazuvchanlik oqimi va o'tkazuvchanligiga erishish uchun bir xil membrana materiali va gözenek hajmini ta'minlashdan tashqari, har qanday vaqtda katta va kichik filtrlarning membrana sirt sharoitlari (filtr keki va kontsentratsiya polarizatsiyasi) bir xil bo'lishi kerak. Filtr keki va konsentratsiyali polarizatsiyani membrana yuzasida o'xshash qilish uchun maydon birligi uchun filtrlangan bir xil ozuqa suyuqligi (modda, konsentratsiya) hajmi katta va kichik filtrlar uchun bir xil bo'lishi kerak. Shuning uchun katta va kichik filtrlar orasidagi ozuqa suyuqlik hajmining nisbati ularning membrana maydonlarining nisbatiga, ya'ni bir xil membrana maydoniga mos keladigan ozuqa suyuqligi hajmiga teng bo'lishi kerak.

 

2-tamoyil: Membrananing sirtidagi kesish kuchlari bir xil.

Biofarmatsevtika sanoatida filtrlash kerak bo'lgan ozuqa eritmalari asosan biologik faoldir. Membrananing sirtidagi kesish kuchi nafaqat filtr keki va kontsentratsiyali polarizatsiya shakllanishiga, balki biologik mahsulotlarning bioaktivligiga ham ta'sir qiladi. Shuning uchun ham katta, ham kichik tangensial oqim filtrlarining membrana yuzasida kesish kuchi eksperimental operatsiyalarda bir xil bo'lishini ta'minlash kerak.

 

Prinsip3 : Xuddi shu boshlang'ich oqim

Oziqlantiruvchi suyuqlikning bir xil sharoitlarida, membrana sirtining xususiyatlari va ish sharoitlari, agar dastlabki oqim bir xil bo'lsa va membrana sirtining o'zgarishi o'xshash bo'lsa, keyingi oqim odatda o'xshash bo'ladi. Shuning uchun katta va kichik filtrlarning har bir vaqtiga mos keladigan oqim o'xshash bo'lishi uchun dastlabki oqim bir xil bo'lishini ta'minlash kerak.

Katta va kichik filtrlarning membrana materiallari, gözenek hajmi va ishlab chiqaruvchisi bir xil bo'lsa-da, ularning umumiy filtrlash qarshiligi membranani o'rash tuzilmalaridagi farqlar tufayli farqlanadi. Katta va kichik filtrlarning filtrlash qarshiliklari farq qilganda, bir xil o'tkazuvchanlik oqimiga erishish uchun turli xil membrana bosimi qiymatlari (TMP) talab qilinadi. Odatda, transmembran bosimi (TMP) o'rtacha kirish va chiqish bosimi va o'tkazuvchanlik bosimi o'rtasidagi farqdir. Katta va kichik filtrlardagi o'tkazuvchanlik atmosfera bosimiga bog'langanligi sababli, ikkalasida ham o'tkazuvchanlik bosimi 0 Pa. (O'lchov bosimi). Shuning uchun tajribada transmembran bosimi kirish va chiqish bosimining o'rtacha qiymati hisoblanadi.

Yuqoridagi uchta printsipning barchasi bajarilganda va bir xil boshlang'ich sharoitlarda, nazariy jihatdan, filtrlash boshlangandan keyin bir vaqtning o'zida katta va kichik filtrlar uchun o'tkazuvchanlik oqimi bir xil bo'ladi. Barcha momentlarda o'tkazuvchanlik oqimi bir xil bo'lsa, har ikkala turdagi filtrlar uchun umumiy filtrlash vaqti teng degan xulosaga kelish mumkin. Quyidagi rasmga qarang.

 

 

Tegishli fizik-kimyoviy va operatsion parametrlarning ichki o'zaro ta'sirining sxematik diagrammasi

Adabiyotlar: Guo Shuyin. Kichkina tangensial oqim filtrini loyihalash va tekshirish va tangensial oqim filtrini pasaytirish / yuqoriga ko'tarish nazariyasi [D]. Sharqiy Xitoy fan va texnologiya universiteti, 2016 yil.