อะไรคือความแตกต่างระหว่างการกรองการไหลแบบปกติและการกรองการไหลแบบวงสัมผัส?

 

ทำความเข้าใจกับการกรองการไหลแบบปกติ

การกรองการไหลแบบปกติ (หรือที่เรียกว่าการกรองแบบปลายตาย) เป็นวิธีการกรองแบบเดิมที่สารละลายจะไหลในแนวตั้งผ่านเมมเบรน โมเลกุลที่ใหญ่กว่ารูพรุนของเมมเบรนจะคงอยู่และโมเลกุลที่เล็กกว่าจะทะลุผ่านได้

ข้อดี:

การกรองแบบไหลปกติมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นเวลาหลายปี ซึ่งทำให้ง่ายต่อการค้นหาตัวกรองและเมมเบรนที่เหมาะสม ระบบกรองแบบไหลแบบปกตินั้นตรงไปตรงมาและติดตั้งง่ายกว่าระบบ TFF

ข้อเสีย:

อย่างไรก็ตาม การกรองแบบไหลปกติมีข้อเสียที่โมเลกุลขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะสะสมบนพื้นผิวเมมเบรน ทำให้เกิดชั้นที่เรียกว่าเค้กกรอง- เมื่อเวลาในการกรองเพิ่มขึ้น ชั้นนี้จะหนาขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกรองลดลงและอายุการใช้งานของเมมเบรนสั้นลง

 

ทำความเข้าใจกับการกรองการไหลแบบสัมผัส

ในการกรองการไหลในแนวสัมผัส ของไหลจะไหลในแนวสัมผัสผ่านพื้นผิวเมมเบรน และความแตกต่างของแรงดันของเมมเบรนที่สร้างขึ้นโดยของไหลจะกดส่วนหนึ่งของสารละลายกับเมมเบรนของตัวกรอง ในขณะที่ส่วนที่กักไว้จะไหลเวียนกลับผ่านระบบ

 

ข้อดี:

1. ไม่มีเค้กกรอง

ในการกรองการไหลในแนวเส้นสัมผัส ตัวอย่างจะไหลและล้างพื้นผิวเมมเบรน ซึ่งป้องกันการสะสมของโมเลกุลขนาดใหญ่และลดโพลาไรเซชันของความเข้มข้นจากอัตราการไหลที่ลดลง ดังนั้นจึงรับประกันอัตราการไหลที่สม่ำเสมอและยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนตัวกรองได้อย่างมาก นอกจากนี้ ความดันของเมมเบรนจะถูกกำหนดและรักษาไว้ เพื่อให้สามารถประมวลผลปริมาตรมากได้โดยใช้พื้นที่ผิวเมมเบรนที่เหมาะสมที่สุด

2. การแยกอย่างอ่อนโยน:

TFF ทำงานที่ความดันทรานส์เมมเบรนต่ำ ซึ่งรับประกันการแยกตัวอย่างอ่อนโยนและแรงเฉือนขั้นต่ำในชีวโมเลกุลที่ละเอียดอ่อน อัตราเฉือนสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยการปรับเปลี่ยนอัตราการไหลของฟีด

3. ความเข้มข้นและการกรองแบบไดอะฟิลเตรชัน

นอกจากนี้ เพอร์มิเอตที่ผ่านเมมเบรนจะถูกรวบรวม ในขณะที่ของเหลวที่เหลือจะถูกรีไซเคิลและทำให้เข้มข้น ซึ่งทำให้สามารถแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์ (ไดอะฟิลเตรชัน) ในระหว่างการกรองการไหลในแนวสัมผัส

4. การขยายขนาดเชิงเส้น

สุดท้าย ระบบ TFF มีลักษณะเป็นโมดูลาร์ ช่วยให้มีความยืดหยุ่นในการเพิ่มพื้นที่การกรองโดยการเพิ่มโมดูลเพิ่มเติมหรือเพิ่มความยาว (โมดูลไฟเบอร์กลวง) ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์ TFF ส่วนใหญ่จึงสามารถปรับขนาดเชิงเส้นได้

5. นำกลับมาใช้ใหม่ได้

ด้วยการทำความสะอาดและการจัดเก็บที่เหมาะสม อุปกรณ์ TFF สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนสิ้นเปลืองได้มากกว่าการกรองแบบไหลปกติอย่างมาก

 

ข้อเสีย:

ความซับซ้อน:เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพสูงสุด การปรับสภาพการทำงานอย่างละเอียดจึงเป็นสิ่งสำคัญ รวมถึงแรงดันของเมมเบรน ความเร็วการไหลข้าม และอุณหภูมิ ฯลฯ

ดังนั้น ระบบ TFF อาจมีความซับซ้อนมากกว่าในการตั้งค่าและใช้งานเมื่อเทียบกับการกรองแบบไหลปกติ โดยต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น ตัวยึด ปั๊ม เซ็นเซอร์ความดัน และทำให้เกิดต้นทุนในการใช้ระบบควบคุมที่แข็งแกร่งเพื่อรักษาสภาพการทำงานในอุดมคติ ซึ่งจะส่งผลให้ต้นทุนการลงทุนเริ่มแรกสูงขึ้นตามไปด้วย