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切向流超滤的原理 时间:2017.06.02
切向流(也称为“错流”)超滤中,泵推动流体通过滤膜表面,冲刷去除其上截留的分子,从而使滤膜表面的积垢程度降至最低。在渗余物流体中产生紧靠滤膜的压力,使溶质和小分子通过滤膜。如此方能完成过滤。利用细分筛网分离沙子与鹅卵石的模拟实验,有助于理解切向流超滤的机理:筛网眼象征滤膜上的孔隙,而沙子与鹅卵石象征待分离的分子,在直流过滤中,沙子-鹅卵石混合物被迫向着筛网眼方向移动,随着一些较小的砂粒通过筛网眼落下,在筛网表面形成以个鹅卵石层,阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网眼(图1),在直流过滤中,增加压力,仅能对混合物施加压力,而无助于分离的促进;相比之下,在切向流超滤模式中,通过混合物的再循环防止限制层的形成,此再循环类似于:振动以去除阻塞筛网眼的鹅卵石,使得位于混合物顶部的砂粒落下并通过筛网眼。因此,利用切向流超滤进行生物分子分离,效率更高,浓缩或洗滤速度更为快捷。
 

                                                                         

                                                      图1
                                利用细分筛网分离沙子与鹅卵石

(A)对混合物施加直接的压力,使得底部砂粒落下;在筛网表面形成一个鹅卵石层,阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网。(B)振动筛网,破坏位于混合物底部的积聚鹅卵石层,使完全分离得以进行;切向流过滤中,进科流的错流动力学作用,就相当于此例中的振动。
 
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