滤液量和过滤时间的关系

㈠ 过滤压力加倍时,在同一过滤时间里,所得滤液量是否加倍,为什么

压力加倍，滤液量不会加倍，这并不成正比例关系。因为过滤过程中流量增大，阻力也增大。

㈡ 超滤工艺操作及相关术语

一、超滤工艺操作

超滤是一种压力驱动的膜分离过程，用于分离液体中的颗粒和溶解的大分子。在超滤过程中，小于0.1μm且大于约2nm的颗粒和溶解的大分子（一般为1kD - 1000kD MW）被膜拦截。

1. 过滤类型

   正常流量过滤（NFF）：流体通过过滤器时，流向与过滤介质垂直，颗粒被保留在过滤器上。

   切向流过滤（TFF）：流量切向过滤器表面，只有一小部分流体流过过滤介质，残留的颗粒被清除出过滤器表面。TFF在超滤中尤为常用，因为它能有效减少膜污染，提高过滤效率。

2. TFF的应用

   澄清：产品通过膜，较大的分子被膜保留，实现产品的澄清。

   浓度：产品被膜保留，溶剂（缓冲液）通过膜，实现产品的浓缩。

   缓冲交换（Diafiltration）：产品被膜保留，溶剂（缓冲液）通过膜，同时添加新溶剂到产品中，实现缓冲液的更换。

   净化：产品与污染物通过膜的分子量（和电荷）差异被隔离开，实现产品的净化。

3. 系统组成

   必需组件：泵、过滤器（带支架）、管子、带搅拌器的容器、滞留阀（带卫生隔膜）、压力表或指示器、滤液阀（或流量控制）。

   可选组件：流量计、pH计、电导率计、UV计、TOC计、热交换器、空气供给等。

二、相关术语

1. 进料流速（QF）

   由泵产生，代表进入装置的流量。进料流量将等于流出滞留液和渗透液的流量之和，即QF = QR + Qf。

2. 压降（ΔP/DP）

   沿膜料通道的压力差，反映了通道中物料流动的阻力。通过调节泵速来改变进料流量，可以影响压降。

3. 跨膜压（TMP）

   跨膜的平均驱动力，产生了透过通量Jf。TMP可以通过调节保持压力（阀门）和增加进料流量（进料泵）来产生。

4. 通量（J）

   按膜面积归一化的体积流量（滤液），表明过滤器的生产能力。TMP和通量之间存在一定关系，通常随着TMP的增加，通量也会增加。

5. 渗透率

   渗透率是按TMP和温度归一化的通量，是衡量膜性能的一个重要指标。

6. Diavolume (DV或N)

   用洗涤缓冲液洗涤进料的程度，表示洗涤过程中添加的缓冲液体积与初始体积的比值。

7. 保留或回流(R)

   被膜保留的目标蛋白的部分，可以通过计算得到。

8. TFF平衡

   通过平衡颗粒沉积和移动，保持膜性能和通量的稳定。TMP是创造通量的驱动力，但会将溶质沉积到膜上；而横向液流则提供清扫作用，对膜表面进行清洁。

9. 质量平衡

   陈述了质量守恒原理，包括进料体积、滞留体积、滤液体积以及它们之间的关系。同时，还涉及到初始质量、进料质量、滤液质量以及它们之间的浓度关系。

10. 收率(%)

    受模块和系统中不可恢复的产品（滞留）量、滤液损失以及对膜的吸附等因素影响。收率可以通过计算得到，是衡量过滤效率的一个重要指标。

图片展示

以下是相关示意图的展示：

这些示意图有助于更好地理解超滤工艺操作及相关术语的概念和应用。