Wat is membraanfiltratie?
Membraanfiltratie is een fysische scheidingsmethode die moleculen van verschillende grootte en eigenschappen kan scheiden. De drijvende kracht is het drukverschil tussen de twee zijden van een speciaal membraan. Membraantechnologie verlaagt de productiekosten en verhoogt tegelijkertijd de productkwaliteit. Alfa Laval heeft ervaring met membraanfiltratie sinds 1965 en deelt deze expertise graag met u.
Crossflowfiltratie in vergelijking met dead-end-filtratie
Membraanfiltratie kan ofwel dead-end-filtratie ofwel crossflowfiltratie zijn.
Crossflowfiltratie biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van dead-end-filtratie. Omdat de vloeistoffen die worden behandeld continu door het membraan stromen, ontstaat er geen filterkoek die kan leiden tot vervuiling en ongelijkmatige stroming.
Hierdoor is een continu, geautomatiseerd filtratieproces mogelijk dat resulteert in een consistente, controleerbare productkwaliteit. Er zijn geen filterhulpmiddelen nodig en de membranen hebben een langere levensduur.
Vrijwel alle industriële membraanfiltratie wordt uitgevoerd als crossflowfiltratie, waarbij de te filteren vloeistof met hoge snelheid en onder druk parallel aan het membraan stroomt.
Hoe werkt membraanfiltratie?
Membranefiltratie als fysisch scheidingsproces
Membranefiltratie is een fysisch scheidingsproces waarbij de drijvende kracht het verschil in druk tussen de twee zijden van een gespecialiseerde membraan is. Dit proces wordt gekenmerkt door het vermogen om moleculen van verschillende grootte en eigenschappen te scheiden.
Bijna alle industriële systemen voor membranefiltratie werken in crossflow-modus, waarbij de te filteren vloeistof parallel aan het membraan stroomt met hoge snelheid en onder druk.
Membraan als selectieve fysieke barrière
In de meest eenvoudige bewoordingen houdt membranefiltratie in dat een enkele voedingsstroom door een membraansysteem wordt geleid dat deze splitst in twee afzonderlijke stromen, bekend als het permeaat en het retentaat. Het membraan dat ze scheidt is een fysieke barrière met zeer gespecialiseerde eigenschappen – een barrière waar alleen bepaalde geselecteerde componenten in de voedingsstroom doorheen kunnen op basis van moleculaire grootte en eigenschappen.
Membraanporiegrootte en drukgestuurde filtratie
De poriën van dergelijk membraanmateriaal zijn zo klein dat ze worden gemeten in Angström (10-10 m), en er is druk nodig om de vloeistof erdoorheen te duwen. Sterker nog, de poriën in de membranen die worden gebruikt voor nanofiltratie en omgekeerde osmose zijn zo klein dat ze zelfs met een scanning elektronenmicroscoop niet zichtbaar zijn.
Bekijk de video om te leren hoe omgekeerde osmose de gistproductie ondersteunt—uitleg door een Alfa Laval membranen ontwikkelingsingenieur.
Soorten membraanfiltratie
Er zijn vier algemeen aanvaarde categorieën membranen. Deze worden gedefinieerd op basis van de grootte van het materiaal dat ze van de voedingsvloeistof moeten scheiden. De membraantypes staan bekend als omgekeerde osmose (OO), nanofiltratie, ultrafiltratie en microfiltratie, in volgorde van toenemende poriegrootte.
Wat is omgekeerde osmose (OO)?
Omgekeerde osmose (OO) maakt gebruik van een membraan met de kleinst mogelijke poriën bij vloeistofscheiding. Water is in principe het enige materiaal dat het membraan kan doordringen. Alle andere materialen (bacteriën, sporen, vetten, eiwitten, gom, zouten, suikers, mineralen enz.) kunnen het membraan niet passeren.
Wat is nanofiltratie (NF)?
Nanofiltratie laat kleine ionen (zoals mineralen) door, terwijl grotere ionen en de meeste organische componenten (zoals bacteriën, sporen, vetten, eiwitten, gom en suikers) worden uitgesloten.
Nanofiltratie (NF) in vergelijking met omgekeerde osmose (OO)
Nanofiltratie is niet zo'n fijn scheidingsproces als omgekeerde osmose (OO) en maakt gebruik van membranen die iets opener zijn.
Wat is ultrafiltratie (UF)?
Bij ultrafiltratie worden membranen gebruikt waarin de poriën groter zijn en de druk relatief laag. Zouten, suikers, organische zuren en kleinere peptiden worden doorgelaten, eiwitten, vetten en polysachariden niet.
Wat is microfiltratie (MF)?
Bij microfiltratie zijn zwevende vaste stoffen, bacteriën en vetbolletjes normaal gesproken de enige stoffen die niet doorgelaten worden.
Praktijkvoorbeelden van Alfa Laval-membranen in diverse industrieën
Ontdek hoe toonaangevende producenten prestaties en productkwaliteit optimaliseren met Alfa Laval-membrantechnologie. Bekijk hoe verschillende typen filtermembranen worden toegepast in praktijkprocessen om de efficiëntie te verbeteren, operationele kosten te verlagen en consistente resultaten te garanderen.
Download
Alfa Laval's Testcentrum voor Membranen en Applicatieontwikkeling
Alfa Laval is sinds het midden van de jaren 60 een pionier op het gebied van membraanfiltratie en levert complete, geoptimaliseerde systemen die elke fase van het proces ondersteunen. Onze specialisten werken samen met u om oplossingen te ontwikkelen en te verfijnen die uw proceskennis combineren met onze expertise in membraanfiltratie, op elk punt in de procesketen.
Wij ontwerpen, produceren en installeren membraanelementen, modules en complete filtratiesystemen, en bieden betrouwbare prestaties en volledige ondersteuning. Onze faciliteiten in Nakskov, Denemarken, maken gezamenlijke ontwikkeling en testen van oplossingen mogelijk en vormen het hart van innovatie voor ons brede assortiment filtermembraantypes.
Membraanfiltratietechnologieën voor industriële toepassingen
Ontdek ons uitgebreide assortiment apparatuur, van membranen in meerdere formaten tot hulpcomponenten voor membranen, testunits, pilootinstallaties en nog veel meer. Onze membraanfiltratieapparatuur voldoet aan wereldwijde regelgeving, waaronder EU 1935/2004, 10/2011, 2023/2006 en FDA CFR Title 21, met USDA- en Halal-certificering beschikbaar op aanvraag.
Laboratoriumapparatuur voor pilots
Industriële systemen
Hoe kunnen we u helpen?
Wij zijn een van de weinige bedrijven ter wereld die hun knowhow op het gebied van membraanfiltratie naadloos kan opschalen van R&D, testen en proeven tot productie op volledige schaal en procesimplementatie waarop u en uw bedrijf volledig kunnen vertrouwen.