Koja je razlika između filtracije normalnog protoka i filtracije tangencijalnog protoka?

 

Razumijevanje filtracije normalnog protoka

Filtracija s normalnim protokom (poznata i kao filtracija bez izlaza) je konvencionalna metoda filtracije pri kojoj otopine teku okomito kroz membranu. Molekule veće od membranskih pora zadržavaju, a manje molekule prolaze.

Prednosti:

Filtriranje s normalnim protokom naširoko se koristi u raznim industrijama već dugi niz godina, što olakšava pronalaženje odgovarajućih filtera i membrana. Sustav filtracije s normalnim protokom jednostavan je i lak za postavljanje od TFF sustava.

Hendikep:

Međutim, normalna filtracija protoka ima nedostatak da se makromolekule nakupljaju na površini membrane, tvoreći sloj poznat kaofilterski kolač. Kako se vrijeme filtracije produljuje, ovaj sloj postaje deblji, što dovodi do smanjene učinkovitosti filtracije i kraćeg vijeka trajanja membrane.

 

Razumijevanje filtracije tangencijalnog protoka

Kod tangencijalne filtracije protoka, tekućina teče tangencijalno preko površine membrane, a transmembranska razlika tlaka koju stvara tekućina pritišće dio otopine na membranu filtera, dok zadržani dio cirkulira natrag kroz sustav.

 

Prednosti:

1. Bez filter kolača

U filtracijama tangencijalnog protoka, uzorak teče i ispire površinu membrane što sprječava nakupljanje makromolekula i minimizira koncentracijsku polarizaciju zbog smanjene brzine protoka. Dakle, osigurava dosljednu brzinu protoka i značajno produljuje životni vijek membrane filtera. Nadalje, transmembranski tlak se određuje i održava, što omogućuje obradu velikog volumena pomoću optimalne površine membrane.

2. Nježno odvajanje:

TFF radi pri niskom transmembranskom tlaku, što osigurava nježno odvajanje i minimalni smični stres na osjetljivim biomolekulama. Brzina smicanja može se točno regulirati modificiranjem brzine protoka punjenja.

3. Koncentracija i dijafiltracija

Nadalje, permeat koji prolazi kroz membranu se skuplja, dok se preostala tekućina reciklira i koncentrira, što omogućuje izmjenu pufera (dijafiltracija) tijekom tangencijalne filtracije protoka.

4. Linearno povećanje

Na kraju, TFF sustavi su modularne prirode, što omogućuje fleksibilnost u povećanju područja filtracije dodavanjem više modula ili povećanjem duljine (moduli sa šupljim vlaknima). Zbog toga je većina TFF uređaja linearno skalabilna.

5. Za višekratnu upotrebu

Uz pravilno čišćenje i skladištenje, TFF uređaji se mogu ponovno koristiti, što značajno smanjuje troškove potrošnog materijala u odnosu na normalnu filtraciju protoka.

 

Hendikep:

Složenost:Kako bi se postigla optimalna izvedba, bitno je fino podesiti radne uvjete, uključujući transmembranski tlak, brzinu poprečnog protoka i temperaturu itd.

Stoga TFF sustavi mogu biti složeniji za postavljanje i rad u usporedbi s normalnom filtracijom protoka, zahtijevajući dodatnu opremu kao što su držači, pumpe, senzori tlaka i stvaraju troškove implementacije robusnih kontrolnih sustava za održavanje idealnih radnih uvjeta. Što će također dovesti do viših početnih troškova ulaganja.