(1)原理
超濾膜篩分過程,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,以超濾膜為過濾介質(zhì),在一定的壓力下,當(dāng)原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液,而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè),成為濃縮液,因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
(2)超濾膜與超濾裝置
①超濾膜的種類:
②超濾裝置:主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等,與反滲透裝置類似。
(3)超濾技術(shù)的優(yōu)缺點
與傳統(tǒng)分離方法相比,超濾技術(shù)具有以下特點:
1. 濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質(zhì),如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 濾過程不發(fā)生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學(xué)試劑,無污染,是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。
3. 超濾技術(shù)分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。
5. 超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
超濾裝置是在一個密閉的容器中進行,以壓縮空氣為動力,推動容器內(nèi)的活塞前進,使樣液形成內(nèi)壓,容器底部設(shè)有堅固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子,受壓力的作用被擠出膜板外,大分子被截留在膜板之上。超濾開始時,由于溶質(zhì)分子均勻地分布在溶液中,超濾的速度比較快。但是,隨著小分子的不斷排出,大分子被截留堆積在膜表面,濃度越來越高, 自下而上形成濃度梯度,這日才超濾速度就會逐漸減慢,這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。