MIKROFILTRACJA
PRAWO DARCY'EGO
Gdzie:
L - przepuszczalność membrany, parametr charakteryzujący określoną membranę
Strumień permeacji zależy od ∆P przyłożonego (jest wprost proporcjonalny do niego).
Spadek strumienia w czasie na skutek zapychania się membrany - tzw. „fouling”
Tworzenie warstwy powierzchniowej -odwracalnej (ustalony strumień permeatu)
- nieodwracalnej (strumień permeatu 0 ) Mikrofiltracja - membrana porowata symetryczna - porowatość na obu jej powierzchniach jest identyczna (pory cylindryczne)
Główne zastosowanie - separacja zawiesin i mikroorganizmów
Charakterystyka mikrofiltracji:
membrana
symetryczna
grubość
10-150 mikrometrów
wielkość porów
0,05-10 mikrometrów
ciśnienie osmotyczne
do pominięcia
ciśnienie transbłonowe
(…)
… zespołów (pęcherzyk gazu + cząstka zawiesiny)
Siła przyczepności > siła ciężkości
Gdzie:
d - średnica cząsteczek gazu
δ - napięcie powierzchniowe cieczy
Θ - zwilżalność ciała stałego
Kolektory - dodaje się bo jest pośrednikiem pomiędzy ciałem stałym a gazem.
Uniesienie Cząsteczki zawiesiny unoszone są ze znacznie większą prędkością niż ich prędkość opadania w polu grawitacyjnym.
Siła wyporu pęcherzyków…
…
polimery, ceramiczny
ULTRAFILTRACJA (dla heterogenicznych)
Membrana porowata asymetryczna - jej porowatość w warstwie powierzchniowej jest mniejsza i rośnie w kierunku prostopadłym do powierzchni.
Warstwę separacyjną jest gęsty, cienki naskórek, pozostała część membrany tworzy warstwę nośną (wzmacniającą).
Zastosowanie: separacja enzymów i innych białek
membrana
asymetryczna
grubość
100 mikrometrów
wielkość porów
0,1-1 mikrometrów
ciśnienie osmotyczne
niewielka
ciśnienie transbłonowe
0,1/1 MPa
mechanizm separacji
sitowy
materiał membrany
polimery, ceramiczny
MEMBRANY Nieorganiczne - ceramiczne
symetryczne lub asymetryczne
złożone z 3 warstw
warstwa rozdzielcza o porach 2-50 nm i grubości 1 mikrometra
warstwa pośrednia korygująca, rozrzut w wielkościach porów warstwy rozdzielczej warstwa nośna o porach 50-100 mikrometrów, grubości 10-100 mikrometrów
uzyskuje się poprzez wytłaczanie pasty ceramicznej
ważne - można sterylizować całe układy (dla mikroorganizmów bardzo ważne) Membrany organiczne:
polimerowe - wielkocząsteczkowe zw. organiczne złożone z wielu podjednostek - monomerów
możliwość wytworzenia membrany o dowolnych parametrach (grubość , symetryczna lub asymetryczna, porowatość…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)