<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Một trong những đặc điểm của các màng bán thấm là tính thấm nước của chúng. Các màng được dùng trong công nghiệp để lọc siêu tốc được đặc trưng bởi khả năng thấm nước đến 300 l/(m2.h) và lớn hơn, tuy nhiên khi cô và tinh chế các dung dịch chứa enzim và các dung dịch hoạt hoá sinh học khác, năng suất của chúng thấp đáng kể - không lớn hơn 30  40 l/(m2.h).

Trong quá trình hoạt động năng suất của màng giảm xuống.

Các sợi xơ rỗng

Các sợi xơ rỗng từ vật liệu xenluloza axetat là những ống nhỏ có đường kính trong 0,2 mm. Những sợi trơ hoá này có cấu trúc dị hướng. Khi dòng chảy qua sợi rỗng ở bề mặt bên trong tạo ra ứng lực trượt cao sẽ làm giảm sự phân cực nồng độ. Áp suất tăng lên trong khe sợi sẽ đẩy dung môi các chất thấp phân tử và muối ra ngoài qua vách sợi, còn các chất được giữ lại sẽ tập trung trong dòng tuần hoàn kín. Các sợi được ghép lại thành những bó một, khoảng 1000 sợi và được xếp kín trong ống nhựa trong, nhờ đó mà có thể nhận được diện tích bề mặt lọc lớn với thể tích vừa phải. Khả năng của các màng giữ lại các chất hoà tan có tính chọn lọc được thể hiện bởi hệ số giữ:

K g = l n n f n 0 l n v 0 v f size 12{K rSub { size 8{g} } = { {l rSub { size 8{n} } { {n rSub { size 8{f} } } over {n rSub { size 8{0} } } } } over {l rSub { size 8{n} } { {v rSub { size 8{0} } } over {v rSub { size 8{f} } } } } } } {}

trong đó: nf - Nồng độ cuối của các cấu tử đại phân tử trong vật liệu giữ, của các hạt trên 1 cm3 ;

n0 - nồng độ ban đầu của các cấu tử đại phân tử, của các hạt trên 1 cm3;

V0 - thể tích ban đầu, m3 ;

Vf - thể tích cuối cùng, m3.

Tốc độ chảy của dòng qua màng phụ thuộc vào dạng các chất hoà tan được giữ lại, vào độ hoà tan, nồng độ và các tính chất khuếch tán, đồng thời cũng phụ thuộc vào màng, vào diện tích hoạt động của màng, vào áp suất, nhiệt độ và độ nhớt.

Tốc độ của dòng chảy xuyên qua màng tỷ lệ nghịch với logarit nồng độ của chất hoà tan có tính đến ảnh hưởng của các điều kiện phân cực nồng độ. Tính thẩm thấu của màng giảm xuống khi tăng nồng độ và khi tiến hành quá trình ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bình thường.

Các dạng thiết bị dùng màng lọc

Hiện tại người ta sử dụng rộng rãi bốn loại kết cấu cơ bản của các thiết bị dùng màng lọc: có các bề mặt lọc, ống lọc, cuộn lọc và các màng lựa chọn ở dạng các sợi rỗng. Ba loại thiết bị đầu được trang bị hoàn chỉnh các màng bán thấm phẳng đồng nhất và chúng khác biệt bởi các phương pháp gói và gia cố màng.

Đặc tính quan trọng của các thiết bị dùng màng lọc là mật độ gói của màng - diện tích bề mặt của các màng lựa chọn trên một đơn vị thể tích thiết bị. Mật độ gói của các màng trong thiết bị có nhiều dạng khác nhau được nêu dưới đây (m2/m3).

Dạng ống 60  200

Dạng cuộn 300  800

Dạng khung phẳng 60  300

Dạng có các sợi rỗng đến 30000

Trong các thiết bị dạng cuộn, một hay một số màng 3 được gia cố giữa bộ tiêu nước 4 và bộ sàng lưới (hình 12.2). Một phía của vật liệu lọc như thế được bịt kín trên ống để thải chất lọc 1, và tất cả vật liệu được cuộn tròn trên ống này ở dạng rulô 2. Nhanh chóng trong vấn đề thay đổi các bộ phận lọc làm cho thiết bị dạng cuộn trở nên rất thuận tiện cho thao tác.

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp. OpenStax CNX. Jul 29, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10752/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp' conversation and receive update notifications?

Ask