Уточнение терминологии фильтрации

В чем разница между перетока фильтрации и тангенциальной фильтрации потока?

Что касается фильтрации, условия перетока и тангенциального потока являются синонимами. Как правило, фильтрации жидкости является прямым потоком типа фильтрации (рис. 1), в котором жидкость вводится перпендикулярно к поверхности фильтра, а затем проходит непосредственно через фильтр. Движущей силой для перемещения жидкости варьируется в зависимости от применения. Борьба с верхней фильтры кофе использовать тяжести, в то время как фильтры смеситель использования внешнего давления, такие, как давление воздуха или насоса системы. Лаборатория воронки фильтр часто используют вакуум обратить жидкости через.

Есть тысячи промышленных фильтрационных прямого потока, в том числе для фильтрации воздуха для удаления частиц пыли и бактерий, фильтрации воды от примесей в муниципальных систем водоснабжения, фильтрации гидравлических жидкостей и масел, чтобы сохранить машин идет гладко, и локализованные фильтрации воздуха и жидкости для удаления бактерий и вирусных частиц из лекарственных средств разработан фармацевтической промышленности.

В ходе перекрестного потока фильтрации (рис. 2), большая часть жидкости направляется через узкий канал или по касательной к поверхности фильтра. Затем, в большинстве приложений, поток возвращается к продукту водохранилища. Рециркуляция жидкости зачисток потока частиц от поверхности за счет уменьшения концентрации молекул застройку на поверхности фильтра. Высокого расхода жидкости по поверхности фильтра позволяет частиц от создания или блокирование пор в фильтре. Давления, возникающего от перетока в потоке канала создает движущей силой нажать жидкости (пронизывают) через мембрану.

Перепад давления на мембране, относящихся как к расходу поперечного потока и потока ограничений на направление потока, как правило, регулируемый клапан на выходе из руслового потока. Жидкости, которая проходит через поры в мембране, называется пронизывают или фильтрата. Она состоит из жидкости и любые молекулы, меньше, чем поры в мембране.

Сам фильтр состоит из пористых материалов, большинство из которых имеет определенный рейтинг пор по размерам и может удалить все частицы из раствора, размер которых превышает номинальный размер пор. Как поры фильтра стать подключен, расход через фильтр уменьшается. Если постоянный поток устройства, как насос, используемый для создания потока, давление будет возрастать по мере поры стал подключен, и фильтр необходимо будет заменить, когда давление становится слишком высокой или слишком низкой расхода. При фильтрации прямого потока отфильтрованной жидкости и является искомым продуктом. Таким образом, любые частицы, захваченные в фильтре, как правило, отбрасываются с самого фильтра.

По сравнению с фильтрацией прямого потока, основное преимущество фильтрации с поперечным потоком является его способность фильтра значительно больший объем частицы насыщенный процесс жидкости через ту же область мембраны. Еще одно преимущество фильтрации с поперечным потоком является то, что фильтры можно мыть и использовать повторно. Соответствующий протокол очистки должны быть разработаны, которые обеспечат надежную и последовательную очистку. Это, конечно, до приложений и пользователей. В некоторых случаях, перетока фильтров также может быть использована только один раз. Такой подход позволяет избежать разработки и утверждения режима очистки, которые необходимы для повторного использования и устранения риска переходящих от одного процесса бежать к следующему.

В отличие от прямого потока фильтрации, где желаемый товар, как правило, в жидкости, которая проходит через фильтр, с поперечно фильтрации, данный продукт может быть жидкость в путь рециркуляционного течения (концентрат) или это может быть жидкость, которая проходит через фильтр (проникают). В некоторых случаях это может быть и другое. Это зависит от приложения.

устройства Кросс-фильтрационных потоков включают следующие: мембрана кассеты, полых волокон, керамических мембран, спираль раны патроны и пластины, и рамки устройств. Каждое из этих устройств в своей работе использует те же принципы поперечного потока, но имеет характеристики, что делает его более подходящим для конкретного применения. Некоторые отличительные особенности включают в себя: размер пор, экономика, насосные требования (например, диаметр потока канал), отпечаток (например, пространство, необходимое) и совместимость с давлением, растворителей и высоких температур.

Кросс-фильтрационных потоков имеет ряд общих приложений, в том числе: уточнение продукта с использованием микрофильтрации оболочек, концентрация и diati lirai ионов биологических решений с использованием мембранной ультрафильтрации и ультрафильтрации воды и буферы для удаления бактерий и бактериальных эндотоксинов наряду с другими следы биологического примесей. Многие предприятия используют кросс-фильтрационных потоков, таких как: микроэлектроника, для производства особо чистой воды для производства микрочипов, еда и напитки, чтобы уточнить фруктовые соки и очистки воды, и биофармацевтической, для очистки, концентрации и diati lirai ионов лекарств от рака , антибиотики, вакцины, рекомбинантные белки и белки плазмы крови.

Что такое diufilt рацион и чем она отличается от ультрафильтрации?

В то время как ультрафильтрация мембранные технологии фильтрации, диафильтрации это процесс, который использует ультрафильтрации для удаления малых молекул, таких как соли из растворов больших молекул (/). Мембранная фильтрация частиц и растворенных молекул разделения метод широко используется в медико-биологической отрасли. Он также может быть использована в пищевой промышленности и напитков, микроэлектроники и очистки воды приложений. В зависимости от мембраны пористость, процесс может быть классифицирована как микрофильтрации (частицы) и ультрафильтрации (частицы и растворенные молекулы) разделения. Нанофильтрация правило, относится к очень малой поры ультрафильтрационных мембран, используемых для очистки воды, но иногда используется как синоним ультрафильтрации. Мембранный метод фильтрации с наименьшим пор структура обратного осмоса (RO). RO используется в кросс-режиме течения для удаления солей и других очень мелких молекул воды.

Микрофильтрация мембраны с размером пор от 0. 1 мкм и 0,65 мкм, как правило, используется в прямоточном режиме для очистки и удаления микро-частиц, а также в кросс-режиме течения для соков и вина или фильтрации для мобильных приложений уборки в области биотехнологии. Мембраны с размером пор от 0,1 мкм и 0,45 мкм, используемые в режиме прямого потока для стерилизующей фильтрации жидкостей.

Ультрафильтрации (UF) мембран с гораздо меньшими размерами пор - от 0,1 мкм и 0,001 мкм приближаются - используются в основном в режиме поперечного потока для концентрирования и обессоливания решения растворенных молекул (белки, пептиды, нуклеиновые кислоты, углеводы и других биомолекул), удаление или обмена солей буфера в растворе, и разделения растворенных молекул в зависимости от размера различия. Они также используются для производства высоко очищенной воды во многих отраслях. Ультрафильтрации мембраны, не отнесенные к размеру пор, а за счет обрезания молекулярной массой (MWCO), который приблизительно соответствует наименьшая молекулярная масса молекулы, которые остаются в мембране.

Ультрафильтрации, как правило, осуществляется с помощью перекрестной фильтрационных потоков. Ультрафильтрации мембрана сохраняет растворенные молекулы (и частиц), что больше, чем поры мембраны в то время как более мелкие молекулы, например, солей, растворителей и воды, которые являются 100% проницаемой, свободно проходят через мембрану. Раствор, содержащий молекулы сохраняется мембраны называется концентрата или удерживаемым; решение, которое проходит через мембраны называется фильтрата или распространяться (рис. 3). Мембраны концентрация выбирается в зависимости от его сохранение характеристик молекул образца, которые будут сконцентрированы.

Во время процесса концентрации, образец помещается в устройство, содержащее соответствующий мембраны ультрафильтрации, которые сохраняют больших молекул. Давление применяется до половины объема прошедшего через мембрану. Больших молекул сохраняются в два раза первоначального объема (концентрат), который также содержит половину молекул соли. Фильтрат содержит половину объема, а другая половина соли молекул, но ни один из больших молекул. Таким образом, крупные молекулы сосредоточены как жидкость и соли удаляются. Тем не менее, концентрации соли (в концентрате) остается постоянным. Таким образом, ионная сила концентрированный раствор остается относительно постоянным. Если дополнительное давление применяется, более ликвидные проходит через мембраны, увеличение концентрации больших молекул. Как концентрация растет, растет и вязкости, что ограничивает достижимый максимум концентрации.

Уменьшение ионной силе решение может быть сделано "отмывание" остальные соли водой посредством процесса, называемого диафильтрации. Диафильтрации существенно разведения процесс, и обычно производится в связи с концентрацией процесса, как показано на рисунке 4. Вода добавляется для разбавления образца, который затем сконцентрировался вернуться к первоначальному объему, вымывания солей в фильтрате. Если моющего раствора другой буфер вместо воды, новый соль буфер будет заменить исходной соли в образце.

Обычные методы, используемые для удаления соли или буфер обмена, такими как мембраны диализа и столбцов основе гель-фильтрации, могут быть эффективными, но imitations.Dialysis процедуры могут занять несколько дней и требует больших объемов воды для уравновешивания. Эта потеря степени риска путем ручного манипулирования диализа мешки. Гель-фильтрация результатов в разведении образца и часто требует дополнительных ультрафильтрации шаг сосредоточить его обратно. Добавление меры для процесса всегда риск потери образца или возможного загрязнения.

С диафильтрации, соль или удаления растворителя, а также буфера обмена может быть выполнена быстро и удобно. Еще одним преимуществом является то, что диафильтрации образца и концентрации и diafiltered, как отдельных этапов, на той же системы, что сводит к минимуму риск заражения или потерять образца.

Выполнение концентрации и диафильтрации процесса с использованием кросс-фильтрационных потоков по мембранной ультрафильтрации довольно проста - в принципе. На практике, однако, он требует выполнения оптимизации протоколов к разработке условий перетока расхода и давления, чтобы он работал хорошо, и последовательное

ЛИТЕРАТУРА

1. Шварц, Л. "диафильтрации: Быстрый и эффективный метод для обессоливания, или буфер обмена биологических образцов," Научно-

LARRY Шварца старший технический менеджер Pall наук о жизни (E-почта: Ларри <a href="mailto:Schwartz@pall.com"> Schwartz@pall.com </ A>). Он был ответственным за техническую поддержку продуктов перетока фильтрации в течение последних 11 лет. Он имеет более чем 30-летний опыт в области очистки и фильтрации в биотехнологической промышленности. Ранее он работал в течение 20 лет с Pharmacia Biotech, работающих в различных технической поддержки, маркетинга и продаж ролей.