超滤通量影响因素浅析

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2020-11-11 环球过滤分离技术网  ultraclean6
超滤透过通量的影响因素
2008-06-30 00:00

超滤透过通量的影响因素如下：

1、料液流速

提高料液流速虽然对减轻浓差极化、提高透过通量有利，但需要提高料液压力，增加耗能。一般紊流体系中流速控制在1～3m/s。

2、操作压力

超滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。超滤过程为凝胶化模型，膜透过通量与压力无关，这时的通量成为临界透过通量。实际操作压力应在极限通量附近进行，此时的操作压力约为0.5～0.6Mpa。

超滤过程中只有当工作压力达到一定程度，才能使液料中的小分子透膜分离。工作压力太小时，滤液的产量小，不能满足正常的生产。而工作压力太大时，会增加极化层的厚度，抵消增压的增速效果，同时也会把沉积在膜上的沉积层压实，难以被冲刷，膜孔很快被堵塞，影响超滤效果，此外，每一种超滤膜均有其耐压范围，使用时应在这个范围内进行。

3、温度

操作温度主要取决于所处理的物料的化学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度，增加传质效率，提高透过通量，因此应在允许的最高温度下操作。

温度升高时可部分克服分子间的作用力，降低粘度。同时也影响膜的工作性能，增加通透性。温度过高也会影响超滤膜的寿命。

4、运行周期

随着超滤过程的进行，在膜表面逐渐形成凝胶层，使透过通量下降，当通量达到某一最低数值时，就需要进行冲洗，这段时间成为运行周期。运行周期的变化与清洗情况有关。

5、进料浓度

随着超滤过程的进行，主题液流的浓度逐渐增加。此时黏度变大，使凝胶层厚度增加，从而影响透过通量。因此对主体液流应定出最高允许浓度。

料液浓度直接影响滤速。超滤的通量与浓度的对数呈直线关系。一般来讲，随着料液浓度的增高，料液的粘度会升高，超滤时形成极化层的时间会缩短，从而使超滤的速度降低、效率也降低。因此在超滤时应注意控制料液的浓度。

6、料液的预处理

为了提高膜的透过通量，保证超滤膜的正常稳定运行，根据需要应对料液 进行预处理。 预处理效果好坏，直接影响超滤膜的污染程度，系统的生产能力以及超滤膜的使用寿命。预处理一般采用高速离心法、微滤法、调PH值、热处理、冷藏法或多种方法组合进行。近年来发展起来的絮凝剂法可去除提取液中的鞣质、色素、果胶等有机大分子不稳定物质。

7、膜的清洗

膜必须进行定期冲洗，以保持一定的透过量，并能延长膜的使寿命。一般在规定的料液和压力下，在允许的pH值范围内，温度不超过60℃时，超滤膜可使用12～18个月。如膜清洗不佳，会使膜的寿命缩短。

8、超滤膜孔径大小

超滤膜孔径大小的选择应与药液中目标成分的大小相一致。孔径过大，则分离效果不好，杂质含量过高，影响澄明度和稳定性。孔径过小，有效成分通透率较低，损失较大。

9、洗脱量

洗脱量的多少影响滤液中目标成分的含量。洗脱量太少，则留在浓缩液中的目标成分会较多，损失较大；洗脱量太大时，虽然回收率增加，但有可能需要后处理或使原有的后处理工序时间延长，应注意协调它们之间的关系。

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