Vad är membranfiltrering?
Membranfiltrering är en fysisk separeringsmetod som kännetecknas av förmågan att separera molekyler av olika storlekar och med olika egenskaper. Drivkraften är skillnaden i tryck mellan de två sidorna av ett specialmembran. Membranteknik gör att du kan sänka de totala produktionskostnaderna och samtidigt öka produktkvaliteten.
Hur fungerar membranfiltrering?
Membranfilter som en fysisk barriär
Enkelt förklarat innebär membranfiltrering att en enda matningsström leds genom ett membransystem som separerar den i två individuella strömmar, som kallas permeat och retentat. Membranet som separerar dem är en fysisk barriär med mycket specialiserade egenskaper – en barriär som bara vissa utvalda komponenter i matningsströmmen kan passera genom.
Passerar genom
Porerna i ett sådant membranmaterial är så små att de mäts i Ångström (10-10 m), och det krävs tryck för att tvinga vätskan genom dem. Faktum är att porerna i membranen som används för nanofiltrering och omvänd osmos är så små att de inte kan ses ens med ett svepelektronmikroskop.
Typer av membranfiltrering
Det finns fyra allmänt accepterade kategorier av membran. De definieras utifrån storleken på materialet som de måste separera från matningsvätskan. Membrantyperna kallas omvänd osmos, nanofiltrering, ultrafiltrering och mikrofiltrering, i ordning efter ökande porstorlek.
Vad är omvänd osmos (RO)?
Omvänd osmos använder det tätast möjliga membranet vid vätskeseparering. I princip är vatten det enda material som kan tränga genom membranet. Alla andra material (bakterier, sporer, fetter, proteiner, gummin, salter, sockerarter, mineraler osv.) kommer inte att kunna passera igenom.
Vad är nanofiltrering (NF)?
Nanofiltrering gör att små joner (t.ex. mineraler) kan passera genom filtret, medan större joner och de flesta organiska komponenter (t.ex. bakterier, sporer, fetter, proteiner, gummin och sockerarter) inte kan passera.
Nanofiltrering (NF) kontra omvänd osmos (RO)
Nanofiltrering är inte en lika fin separeringsprocess som omvänd osmos, och använder membran som är något mer öppna.
Vad är ultrafiltrering (UF)?
Ultrafiltrering innebär användning av membran där porerna är större och trycket är relativt lågt. Salter, sockerarter, organiska syror och mindre peptider passerar genom porerna medan proteiner, fetter och polysackarider inte passerar.
Vad är mikrofiltrering (MF)?
Vid mikrofiltrering är suspenderade fasta ämnen, bakterier och fettkulor vanligtvis de enda ämnen som inte får passera genom porerna.
Korsflödesfiltrering kontra dead end-filtrering
Membranfiltrering kan vara antingen dead end-filtrering eller korsflödesfiltrering.
Korsflödesfiltrering ger betydande inbyggda fördelar jämfört med dead end-filtrering. Eftersom vätskorna som bearbetas flödar kontinuerligt över membranet skapas ingen filterkaka som kan leda till nedsmutsning och ojämnt flöde.
Det gör det möjligt att ha en kontinuerlig, automatiserad filtreringsprocess som resulterar i en jämn, kontrollerbar produktkvalitet. Inga filterhjälpmedel behövs och membranen har en utökad livslängd.
Nästan all industriell membranfiltrering utförs som korsflödesfiltrering, där vätskan som filtreras flödar parallellt med membranet med hög hastighet och under tryck.
Fördelar med membranfiltrering
Membranfiltrering ger många betydande fördelar vid användning i tillämpningar i industriell skala, där tillförlitlighet, enhetlighet och driftskostnader är avgörande.
Lägre totala produktionskostnader
Membranfiltreringssystem är ofta billigare än många andra alternativa tekniker. Installationskostnaderna är lägre, liksom energikostnaderna.
Membranfiltrering har färre bearbetningssteg och gör det möjligt att uppnå både en högre grad av renhet och högre total produktivitet.
Eftersom membranfiltrering inte resulterar i en filterkaka finns dessutom inga kostnader för borttagning och bortskaffande av denna rest.
Stor flexibilitet
Membranfiltrering kan användas för matningsprodukter med en rad olika viskositeter, inklusive produkter med hög viskositet som annars kan vara svåra att bearbeta. Ett brett utbud av olika membranfiltreringsprodukter säkerställer också att bästa möjliga lösning är tillgänglig för varje enskild tillämpning. Det eliminerar också onödiga energikostnader.
Hög produktkvalitet
Membranfiltrering är en ren teknik. Separeringsprocessen utförs enbart på grundval av molekylstorlek, vilket gör användningen av tillsatser onödig. Det resulterar i en slutprodukt med högsta kvalitet och gör det enklare att uppfylla de många stränga kraven från både konsumenter och myndigheter.
Framgångsrika fall
Det finns många referensinstallationer i ett brett spektrum av branscher. De inkluderar:
Historien om Alfa Lavals membranteknik
Alfa Lavals erfarenhet inom membranfiltrering går tillbaka nästan lika långt som själva teknologin. Sedan mitten av 60-talet, strax efter att membranfiltrering infördes i kommersiell skala, har vi hjälpt våra kunder med membranteknologi.
Våra olika typer av membran och membranprodukter, från membranark till produktionsenheter, kompletterar vårt breda utbud av separeringsteknologier och gör att vi kan erbjuda dig den mest effektiva lösningen.
Fullständigt förtrogen
Att köpa membranfiltreringslösningar från Alfa Laval innebär att du utnyttjar den kunskap och erfarenhet som kommer från att vara fullständigt förtrogen med varje steg i processen. Med erfarenhet som går så långt tillbaka som 1965 kan Alfa Laval-specialister utveckla och finjustera en lösning som uppfyller dina exakta behov, och kombinerar din expertis inom ditt specifika bearbetningsområde med vår oöverträffade kunskap om membranfiltrering. Alfa Lavals expertmedarbetare har förmodligen en unik förmåga att tillgodose dina behov oavsett steg i processkedjan.
Fullständig enhetlighet
Vi är ett av få företag inom det här området som har kapacitet, expertis och erfarenhet att utveckla, tillverka och installera membranelement, moduler och kompletta membranfiltreringssystem, samt serva våra kunder. När du inkluderar membranfiltreringsteknik i dina processlösningar kan du lita på den fullständigt.
Fullständigt testad
Vi är också ett av väldigt få företag i världen som kan skala sin membranfiltreringskunskap sömlöst från FoU, testning och försök till fullskalig tillverkning och processimplementering som du och ditt företag kan lita på fullständigt.
Dessutom har vi egna omfattande testanläggningar i Nakskov, Danmark. Våra anläggningar låter dig utveckla lösningar för din specifika process tillsammans med vår expertpersonal. Vi har också ett brett utbud av pilotlaboratorieutrustning tillgänglig om det är bekvämare för dig att utföra arbetet i dina egna lokaler.
Ett omfattande utbud av membranfiltreringslösningar
Utbudet av membran från Alfa Laval täcker alla filtreringsprocesser – omvänd osmos, nanofiltrering, ultrafiltrering och mikrofiltrering. Vi har ett omfattande utbud av spiralelement och släta pappersmembran. Vi tillhandahåller också pilotlaboratorieutrustning. Vår membranfiltreringsutrustning är utformad på modulbasis som ger hög flexibilitet, eftersom membran är inbyggda i moduler, moduler är inbyggda i slingor och slingor är inbyggda i system. Systemets utformning kan således anpassas för att uppfylla alla processbehov och det är enkelt att utöka om produktionskraven ökar. Det innebär att din investering kan följa varje nödvändig ökning av produktionskapaciteten, när du behöver det – och till relativt låga merkostnader.
