Ultrasuodatuksen toimintatila ja sen käyttö
Toisin kuin tavallinen suodatus, ultrasuodatus ottaa huokoisen epäsymmetrisen ultrasuodatuskalvon nesteen ja nesteen erottamiseksi kalvon pinnalle. Suodatustila on poikkivirtaus, eli syöttöneste virtaa kalvon pinnan suuntaisesti. Ultrasuodatus voidaan jakaa ajoittaiseen toimintaan ja jatkuvaan käyttöön toimintatilan mukaan.
Ajoittainen käyttö
Siepausnesteen kiertotavan mukaan ajoittainen toiminta on jaettu kahteen toimintatilaan: sieppaavan nesteen täysi kierto ja sieppaavan nesteen osittainen kierto. Ultrasuodatusprosessissa pitoisuuden polarisaation ja kalvosaasteiden vaikutuksen vähentämiseksi kalvosäiliössä on säilytettävä korkea syöttönesteen virtausnopeus. Siksi on otettava käyttöön suuri määrä siepatun nesteen kiertoa korkean virtausnopeuden ylläpitämiseksi. Lisäksi kalvon pienen läpäisevyysvirran vuoksi syöttönesteen on myös kierrettävä kalvossa monta kertaa pitoisuusvaatimusten täyttämiseksi.
Ajoittaisella ultrasuodatuksella on korkean läpäisykyvyn, korkean erotustehokkuuden, yksinkertaisen toiminnan, pienten laitteiden ja kalvoalueen edut, ja se voi toteuttaa pienen varastoliuoksen nopean pitoisuuden. Siksi se soveltuu laboratorio- ja pienimuotoiseen tuotekäsittelyyn. Ajoittaisen ultrasuodatuksen haittana on, että käsittelykapasiteetti on pieni, kun taas jatkuvan ultrasuodatuksen käsittelykapasiteetti on suuri, ja syöttönesteen viipymisaika kalvossa on lyhyt, joten pitoisuussuhde on alhainen, joten tarvitaan suuri kalvoalue.
Jatkuva käyttö
Verrattiin jatkuvan levyn ultrasuodatuksen ja ajoittaisen levyn ultrasuodatuksen vaikutuksia kefalosporiini C -käymisliemen suodatuksessa ja puhdistuksessa. Todettiin, että jatkuvalla levyjen ultrasuodatuksella oli alhaisen kalvosaasteen edut, kalvovirran helppo talteenotto puhdistuksen jälkeen, hyvä suodoslaatu ja yhtenäinen suodosyksikkö.
Jatkuva ultrasuodatus voidaan jakaa yksivaiheiseen ja monivaiheiseen laitetekniikan mukaan. Siepatun nesteen kiertotavan mukaan se voidaan jakaa liikkumattomaan ja osittaiseen kiertoon. Niistä yksivaiheista osittaista verenkiertoa ja monivaiheista osittaista verenkiertoa käytetään laajalti prosessissa. Yksivaiheisen jatkuvan ultrasuodatuksen ominaisuus on, että ultrasuodatusprosessi suoritetaan aina suurella pitoisuudella, joten läpäisevyys ja hylkäysnopeus ovat alhaiset. Tämän haitan voittamiseksi otetaan yleisesti käyttöön monivaiheinen jatkuva toiminta. Kiertävän nesteen pitoisuus jokaisessa monivaiheisen ultrasuodatuksen osassa kasvaa puolestaan, ja väkevä neste johdetaan ulos viimeisessä osassa. Siksi edellisten osien syöttönestettä voidaan käyttää pienemmällä pitoisuudella.
