1 / 11

Membránová separace

Membránová separace. Rozdělení trhu s membránami a membránovými moduly podle jednotlivých aplikací (RO – reverzní osmosa, UF – ultrafiltrace, MF – mikrofiltrace, ED – elektrodialysa, PV – pervaporace). Rozdělení separačních procesů. procesy s gradientem tlaku –

stacie
Download Presentation

Membránová separace

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Membránová separace

  2. Rozdělení trhu s membránami a membránovými moduly podle jednotlivých aplikací (RO – reverzní osmosa, UF – ultrafiltrace, MF – mikrofiltrace, ED – elektrodialysa, PV – pervaporace)

  3. Rozdělení separačních procesů • procesy s gradientem tlaku – mikrofiltrace (MF), ultrafiltrace (UF), nanofiltrace (NF), reverzní osmosa (RO), • procesy s gradientem chemického potenciálu – pervaporace (PV), permeace plynů, dialysa, osmosa, • procesy s gradientem elektrického potenciálu – elektrodialysa (ED), membránová elektrolýza, • procesy s gradientem teploty – membránová destilace (MD).

  4. Princip separace látek • velikost částic (typické membránové procesy, kde je tento princip separace dominantní - MF, UF, NF, RO), • difuzivita a velikost (PV, permeace plynů, MD, dialysa, osmosa), • elektrický náboj (ED, membránová elektrolýza, Donnanova dialysa), • a dále rozpustnost, povrchové vlastnosti, afinita, reaktivita apod.

  5. homogenní vrstva a) isotropní membrána aktivní vrstva (tloušťka < 1 m) porézní nosná vrstva (~100 m) b) asymetrická membrána aktivní vrstva (tloušťka < 1 m) porézní vrstva nosná podložka (100 - 200 m) c) kompozitní membrána Struktura membrán

  6. Nástřik F Retentát R membrána Permeát P F  R >> P F = R + P Charakteristické uspořádání toků při membránové filtraci s příčným tokem

  7. sanitace. J propustnost membrány A plocha membrány c koncentracesložky zadržované membránou Vf – objem v zásobníku t – čas R cr zásobník Vf c membránový modul F, cf P, cp a) vsádkové uspořádání Vf objem v zásobníku τ čas c koncentrace složky zadržované membránou Vf R, cr F, cf P, cp b) kontinuální separační proces Základní uspořádání membránového separačního procesu

  8. Fpar R Zvýšení kapacity pomocí paralelního uspořádání Fpar4 F0 proptm,0 ptm,par P F0 R P ptm,0 Fser Zvýšení kapacity pomocí sériového uspořádání R Fser F0 a cr,ser4 cr,0 proptm,ser 4ptm,0 P Možnosti zvýšení kapacity a výkonu membránové separační jednotky

  9. Mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace a reverzní osmosa cut-off relativní molekulovou hmotnost částice, která je danou membránou z 95 % zadržována. ** při daném membránovém procesu jsou zadržovány i složky uvedené v horních buňkách tabulky.

  10. Aplikace MF, UF, NF a RO v potravinářské a biotechnologické praxi: • Zakoncentrování roztoků – jako horní dosažitelná hranice se uvádí koncentrace rozpuštěných či suspendovaných látek 30 %: • zahušťování ovocných šťáv, sirupů, protlaků, kečupu (RO/NF), • zakoncentrování odpadů z potravinářských a biotechnologických výrob, jako jsou lihovarské výpalky, odpadní vody z jatek a ze zpracování zeleniny (RO/NF/UF), • izolace a zakoncentrování enzymů, bílkovin, škrobu, dextrinů, pektinu apod. (UF), • zahušťování vaječných bílků, přírodních extraktů, mléčných bílkovin (UF), • izolace olejů a tuků z emulzí (MF), • izolace mikrobiálních buněk z fermentačních médií a jejich zakoncentrování (MF), • izolace fermentačních produktů, např. organických kyselin, aminokyselin, ... (RO/NF).

  11. Aplikace MF, UF, NF a RO v potravinářské a biotechnologické praxi: • Klarifikace a purifikace kapalin a plynů • filtrace octa, vína, piva a dalších nápojů (UF/MF), • purifikace vody, příprava apyrogenní vody (RO), • "studená" sterilace kapalin – sterilní filtrace (MF), • sterilace vzduchu před vstupem do bioreaktoru (MF), • odstranění vysokomolekulárních látek, buněčných fragmentů a buněk z fermentačních médií (UF/MF), • deproteinace syrovátky (UF), • částečná demineralizace syrovátky (NF).

More Related