Τρόπος λειτουργίας υπερδιήθησης και εφαρμογή του

Διαφορετικά από το συνηθισμένο φιλτράρισμα, το υπερδιήθημα υιοθετεί πορώδη ασύμμετρη μεμβράνη υπερδιήθησης για να πραγματοποιήσει διαχωρισμό υγρών- στην επιφάνεια της μεμβράνης. Ο τρόπος διήθησης είναι εγκάρσια ροή, δηλαδή το υγρό τροφοδοσίας ρέει παράλληλα με την επιφάνεια της μεμβράνης. Η υπερδιήθηση μπορεί να χωριστεί σε διακοπτόμενη λειτουργία και συνεχή λειτουργία ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας.

Διακοπτόμενη λειτουργία

Σύμφωνα με τον τρόπο κυκλοφορίας του υγρού αναχαίτισης, η διακοπτόμενη λειτουργία χωρίζεται σε δύο τρόπους λειτουργίας: πλήρης κυκλοφορία του υγρού αναχαίτισης και μερική κυκλοφορία του υγρού αναχαίτισης. Στη διαδικασία υπερδιήθησης, προκειμένου να μειωθεί η επίδραση της πόλωσης της συγκέντρωσης και της ρύπανσης της μεμβράνης, πρέπει να διατηρείται υψηλός ρυθμός ροής υγρού τροφοδοσίας στη δεξαμενή μεμβράνης. Επομένως, πρέπει να υιοθετηθεί ένας μεγάλος αριθμός κυκλοφορίας του αναχαιτισμένου υγρού για να διατηρηθεί ο υψηλός ρυθμός ροής. Επιπλέον, λόγω της μικρής ροής διείσδυσης της μεμβράνης, το υγρό τροφοδοσίας χρειάζεται επίσης να κυκλοφορεί στη μεμβράνη πολλές φορές για να καλύψει τις απαιτήσεις συγκέντρωσης.

Η διακοπτόμενη υπερδιήθηση έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής διαπερατότητας, της υψηλής απόδοσης διαχωρισμού, της απλής λειτουργίας, του μικρού εξοπλισμού και της περιοχής μεμβράνης και μπορεί να πραγματοποιήσει την ταχεία συγκέντρωση μιας μικρής ποσότητας αποθεματικού διαλύματος. Επομένως, είναι κατάλληλο για εργαστηριακή επεξεργασία και επεξεργασία προϊόντων μικρής-κλίμακας. Το μειονέκτημα της διαλείπουσας υπερδιήθησης είναι ότι η ικανότητα επεξεργασίας είναι μικρή, ενώ η ικανότητα επεξεργασίας της συνεχούς υπερδιήθησης είναι μεγάλη και ο χρόνος παραμονής του υγρού τροφοδοσίας στη μεμβράνη είναι σύντομος, επομένως η αναλογία συγκέντρωσης είναι χαμηλή, επομένως απαιτείται μεγάλη επιφάνεια μεμβράνης .

Συνεχής λειτουργία

Συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα της συνεχούς υπερδιήθησης πλακών και της διαλείπουσας υπερδιήθησης πλακών στη διήθηση και τον καθαρισμό του ζωμού ζύμωσης της κεφαλοσπορίνης C. Διαπιστώθηκε ότι η συνεχής υπερδιήθηση πλακών είχε τα πλεονεκτήματα της χαμηλής ρύπανσης της μεμβράνης, της εύκολης ανάκτησης της ροής της μεμβράνης μετά τον καθαρισμό, της καλής ποιότητας του διηθήματος και της ομοιόμορφης μονάδας διήθησης.

Η συνεχής υπερδιήθηση μπορεί να χωριστεί σε μονοβάθμια-και πολλαπλών-βαθμίδων ανάλογα με την τεχνολογία του εξοπλισμού. Σύμφωνα με τον τρόπο κυκλοφορίας του αναχαιτισμένου υγρού, μπορεί να χωριστεί σε μη κυκλοφορία και μερική κυκλοφορία. Μεταξύ αυτών, η μερική κυκλοφορία ενός σταδίου-και η μερική κυκλοφορία πολλαπλών-σταδίων χρησιμοποιούνται ευρέως στη διαδικασία. Το χαρακτηριστικό της συνεχούς υπερδιήθησης ενός σταδίου-είναι ότι η διαδικασία υπερδιήθησης πραγματοποιείται πάντα υπό υψηλή συγκέντρωση, επομένως η διαπερατότητα και το ποσοστό απόρριψης είναι χαμηλά. Για να ξεπεραστεί αυτό το μειονέκτημα, υιοθετείται γενικά η συνεχής λειτουργία πολλαπλών- σταδίων. Η συγκέντρωση του κυκλοφορούντος υγρού σε κάθε τμήμα υπερδιήθησης πολλαπλών σταδίων αυξάνεται με τη σειρά του και το συμπυκνωμένο υγρό οδηγείται έξω στο τελευταίο τμήμα. Επομένως, το υγρό τροφοδοσίας στα προηγούμενα τμήματα μπορεί να λειτουργήσει σε χαμηλότερη συγκέντρωση.