Alfa Laval - Čo je to membránová filtrácia?

Čo je to membránová filtrácia?

Membránová filtrácia je fyzikálna separačná metóda, ktorá sa vyznačuje schopnosťou oddeľovať molekuly rôznych veľkostí a vlastností. Jej hnacou silou je rozdiel tlaku medzi dvoma stranami špeciálnej membrány. Membránová technológia umožňuje znížiť celkové výrobné náklady a zároveň zvýšiť kvalitu výrobkov.

31032020.74.2 primary product picture white HRes

Čo je to membránová filtrácia a ako funguje?

Membránový filter ako mechanická bariéra

Čo je teda membránová filtrácia? V najzákladnejších pojmoch membránová filtrácia zahŕňa prechod jedného vstupného prúdu cez membránový systém, ktorý ho rozdelí na dva jednotlivé prúdy, známe ako permeát a retentát. Membrána, ktorá ich oddeľuje, je fyzická bariéra s vysoko špecializovanými vlastnosťami - bariéra, cez ktorú môžu prejsť len určité vybrané zložky vstupného prúdu.

Prechod

Póry takéhoto membránového materiálu sú také malé, že sa merajú v Angstrómoch (10-10 m) a na pretlačenie kvapaliny cez ne je potrebný tlak. V skutočnosti sú póry v membránach používaných na nanofiltráciu a reverznú osmózu také malé, že ich nemožno vidieť ani pomocou rastrovacieho elektrónového mikroskopu.

.

Typy membránovej filtrácie

Existujú štyri všeobecne uznávané typy membránovej filtrácie. Sú definované na základe veľkosti materiálu, ktorý sa má oddeliť od vstupnej kvapaliny. Tieto štyri typy membránovej filtrácie sú známe ako reverzná osmóza, nanofiltrácia, ultrafiltrácia a mikrofiltrácia v poradí podľa rastúcej veľkosti pórov. Naše ploché a špirálové membrány pokrývajú tieto typy membránovej filtrácie.

membrane filtration molecules
reverse osmosis filtration membrane flow diagram

Čo je reverzná osmóza (RO)

Reverzná osmóza využíva pri separácii kvapalín najtesnejšiu možnú membránu. V zásade je voda jediným materiálom, ktorý môže membránou preniknúť. Všetky ostatné materiály (baktérie, spóry, tuky, bielkoviny, slizy, soli, cukry, minerály atď.

Prečítajte si viac o našich plochých membránach RO a špirálových membránach RO.

 

 

nanofiltration membrane flow diagram

Čo je nanofiltrácia (NF)

Nanofiltrácia umožňuje prechod malých iónov (napr. minerálov), pričom vylučuje väčšie ióny a väčšinu organických zložiek (napr. baktérie, spóry, tuky, bielkoviny, slizy a cukry).

Nanofiltrácia (NF) VS reverzná osmóza (RO)

Nanofiltrácia nie je taký jemný separačný proces ako reverzná osmóza a používa membrány, ktoré sú o niečo otvorenejšie.

Prečítajte si o našich plochých membránach NF a špirálových membránach NF

ultrafiltration membrane flow diagram

Čo je ultrafiltrácia (UF)


Ultrafiltrácia zahŕňa použitie membrán, v ktorých sú póry väčšie a tlak je relatívne nízky. Soli, cukry, organické kyseliny a menšie peptidy môžu prechádzať, zatiaľ čo proteíny, tuky a polysacharidy nie.

Prečítajte si o našich plochých membránach UF a špirálových membránach UF

microfiltration membrane flow diagram

Čo je mikrofiltrácia (MF)


Pri mikrofiltrácii sú pevné látky, baktérie a tukové globule jedinými látkami, ktoré neprechádzajú.

Prečítajte si o našich plochých membránach MF a špirálových membránach MF.


Cross-flow vs. Dead-end filtrácia

Membránová filtrácia môže byť buď Dead-end alebo Cross-flow.

Cross-flow filtrácia poskytuje významné zabudované výhody oproti filtrácii Dead-end. Keďže spracovávané kvapaliny prúdia cez membránu nepretržite, nevzniká filtračný koláč, ktorý by mohol viesť k znečisteniu a nerovnomernému prietoku.  

To umožňuje prevádzkovať nepretržitý, automatizovaný filtračný proces, ktorého výsledkom je konzistentná, kontrolovateľná kvalita produktu. Nie sú potrebné žiadne poocné filtračné látky a membrány majú predĺženú životnosť.

Takmer všetka priemyselná membránová filtrácia sa vykonáva ako cross-flow filtrácia, pri ktorej filtrovaná kvapalina prúdi paralelne s membránou vysokou rýchlosťou a pod tlakom.

cross flow filtration vs dead end filtration
.

Výhody membránovej filtrácie

Membránová filtrácia má mnoho významných výhod, ak sa používa v priemyselných aplikáciách, kde sú rozhodujúcimi faktormi spoľahlivosť, konzistentnosť a prevádzkové náklady.

Nižšie celkové výrobné náklady

Jednou z výhod membránovej filtrácie je, že membránové filtračné systémy sú často lacnejšie ako mnohé iné alternatívne technológie. Náklady na inštaláciu sú nižšie, rovnako ako náklady na energiu.

Membránová filtrácia zahŕňa menej spracovateľských krokov a umožňuje dosiahnuť vyšší stupeň čistoty aj vyššie celkové výťažky.

Okrem toho, keďže pri membránovej filtrácii nevzniká filtračný koláč, nevznikajú náklady spojené s odstraňovaním a likvidáciou tohto zvyšku.

Vysoká flexibilita  

Membránovú filtráciu možno použiť na vstupné produkty s rôznou viskozitou vrátane produktov s vysokou viskozitou, ktoré by inak bolo ťažké spracovať. Široká škála rôznych produktov membránovej filtrácie tiež zaručuje, že pre každú konkrétnu aplikáciu je k dispozícii najlepšie možné riešenie. Tým sa tiež eliminujú zbytočné náklady na energiu.

Vysoká kvalita konečného produktu

Membránová filtrácia je čistá technológia. Proces separácie prebieha výlučne na základe veľkosti molekúl, takže nie je potrebné používať prísady. Výsledkom je konečný produkt špičkovej kvality, ktorý uľahčuje splnenie mnohých prísnych požiadaviek spotrebiteľov aj verejných orgánov.

.

História membránovej technológie Alfa Laval

Skúsenosti spoločnosti Alfa Laval v oblasti membránovej filtrácie a membránových filtračných systémov siahajú takmer tak ďaleko ako samotná technológia. Od polovice šesťdesiatych rokov, krátko po zavedení membránovej filtrácie v komerčnom meradle, pomáhame našim zákazníkom s membránovou technológiou.

Naše rozmanité typy membrán a membránových výrobkov, od membránových fólií (ploché membrány alebo špirálové membrány) až po pomocné membránové zariadenia, od testovacích jednotiek alebo pilotných zariadení až po membránové filtračné systémy, dopĺňajú širokú škálu našich separačných technológií, ako je napríklad používanie dekantačných odstrediviek a tanierových odstrediviek. Vďaka tomu vám môžeme poskytnúť najefektívnejšie riešenie.

Kompletná znalosť

Nákup membránových filtračných riešení od spoločnosti Alfa Laval znamená, že využívate know-how a skúsenosti, ktoré vyplývajú z úplnej znalosti každého kroku procesu. Vďaka skúsenostiam, ktoré siahajú až do roku 1965, môžu špecialisti spoločnosti Alfa Laval vyvinúť a doladiť riešenie, ktoré presne vyhovuje vašim potrebám, pričom kombinujú vaše odborné znalosti v konkrétnej oblasti spracovania s naším bezkonkurenčným know-how v oblasti membránovej filtrácie. Odborní pracovníci spoločnosti Alfa Laval sú pravdepodobne jedineční svojou schopnosťou riešiť vaše potreby v akejkoľvek fáze procesného reťazca.

Kompletná konzistencia

Sme jednou z mála spoločností v tejto oblasti, ktorá má kapacitu, odborné znalosti a skúsenosti na vývoj, výrobu a inštaláciu membránových prvkov, modulov a kompletných membránových filtračných systémov, ako aj na servis našim zákazníkom. Keď do svojich procesných riešení zahrniete technológiu membránovej filtrácie, môžete sa na ňu úplne spoľahnúť.

Dôkladne otestované

Sme tiež jednou z mála spoločností na svete, ktorá dokáže svoje know-how v oblasti membránovej filtrácie plynule škálovať od výskumu a vývoja, testovania a skúšok až po výrobu v plnom rozsahu a implementáciu procesov, na ktoré sa vy a vaša spoločnosť môžete úplne spoľahnúť.

Okrem toho máme vlastné rozsiahle testovacie zariadenia v Nakskove v Dánsku. Naše zariadenia vám umožňujú vyvíjať riešenia pre váš špecifický proces spolu s našimi odbornými pracovníkmi. Máme k dispozícii aj širokú škálu pilotných laboratórnych zariadení, ak je pre vás výhodnejšie vykonávať prácu vo vlastných priestoroch.

.
.

Rozsiahly sortiment riešení membránovej filtrácie

Sortiment membrán od spoločnosti Alfa Laval pokrýva všetky filtračné procesy - reverznú osmózu, nanofiltráciu, ultrafiltráciu a mikrofiltráciu. Máme rozsiahly sortiment špirálových prvkov a plochých membrán. Poskytujeme aj pilotné laboratórne zariadenia. Naše membránové filtračné zariadenia sú navrhnuté na modulárnom základe, ktorý poskytuje vysoký stupeň flexibility, keďže membrány sú zabudované do modulov, moduly sú zabudované do slučiek a slučky sú zabudované do systémov. Konštrukciu systému tak možno prispôsobiť tak, aby spĺňal akékoľvek potreby procesu, a v prípade zvýšenia požiadaviek na výrobu ho možno ľahko rozšíriť. To znamená, že vaša investícia môže nasledovať po akomkoľvek požadovanom zvýšení výrobnej kapacity, keď ju budete potrebovať - a to pri relatívne nízkych dodatočných nákladoch.

Alfa Laval membrane test facilities in Nakskov Denmark

Pilotné laboratórne zariadenia

.
.