Teoriji Ta' Skalar 'l isfel/Skala-Filtri tal-Fluss tanġenzjali 'l fuq

Il-fluss tal-permeazzjoni u l-permeabilità huma żewġ parametri kruċjali fil-filtrazzjoni tal-membrana. Il-fluss tal-permeazzjoni huwa l-volum ta 'likwidu li jista' jgħaddi għal kull unità ta 'ħin u għal kull unità ta' żona tal-membrana. Il-permeabilità hija l-proporzjon tal-konċentrazzjoni tal-prodott fil-mira fil-permeat mal-konċentrazzjoni tiegħu fis-soluzzjoni tar-ritorn. Meta tqabbel filtri tanġenzjali tal-fluss ta 'daqsijiet differenti, huwa meħtieġ li jiġu kkontrollati varjabbli biex tiġi minimizzata l-interferenza: agħżel membrani b'materjal konsistenti, daqs tal-pori u manifattur; uża soluzzjonijiet ta 'għalf b'kompożizzjoni u konċentrazzjoni identiċi; u twettaq esperimenti taħt kundizzjonijiet uniformi tat-temperatura tal-kamra. Ladarba dawn il-kundizzjonijiet inizjali jiġu sodisfatti, huwa wkoll meħtieġ li jiġu kkontrollati l-kundizzjonijiet sperimentali skont tliet prinċipji (l-istess volum ta 'soluzzjoni ta' għalf għal kull unità ta 'żona tal-membrana, l-istess forza ta' shear, u l-istess fluss tal-ilma inizjali) biex jiġi żgurat li l-fluss tal-permeazzjoni u l-permeabilità tal-filtri ta 'daqsijiet differenti huma bejn wieħed u ieħor konsistenti f'kull mument.

 

Prinċipju 1: L-istess volum tal-filtrazzjoni tal-likwidu tal-għalf jikkorrispondi għal żona tal-membrana tal-unità.

Il-fluss tal-permeazzjoni, il-permeabilità u l-proprjetajiet tal-membrana huma relatati mill-qrib. Minbarra li jiġi żgurat l-istess materjal tal-membrana u daqs tal-pori, biex jinkiseb l-istess fluss ta 'permeazzjoni u permeabilità, il-kundizzjonijiet tal-wiċċ tal-membrana (kejk tal-filtru u polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni) tal-filtri kbar u żgħar għandhom ikunu simili fi kwalunkwe ħin partikolari. Biex tagħmel il-kejk tal-filtru u l-polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni simili fuq il-wiċċ tal-membrana, il-volum tal-istess likwidu tal-għalf (sustanza, konċentrazzjoni) iffiltrat għal kull unità ta 'żona għandu jkun l-istess kemm għall-filtri kbar kif ukoll żgħar. Għalhekk, il-proporzjon tal-volum tal-likwidu tal-għalf bejn il-filtri kbar u żgħar għandu jkun ugwali għall-proporzjon taż-żoni tal-membrana tagħhom, jiġifieri, il-volum tal-likwidu tal-għalf li jikkorrispondi għall-istess żona tal-membrana tal-unità.

 

Prinċipju 2: Il-forzi ta 'shear fuq il-wiċċ tal-membrana huma l-istess.

Fl-industrija bijofarmaċewtika, is-soluzzjonijiet tal-għalf li jeħtieġ li jiġu ffiltrati huma l-aktar bijoloġikament attivi. Il-forza ta 'shear fuq il-wiċċ tal-membrana mhux biss taffettwa l-formazzjoni ta' kejk tal-filtru u polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni, iżda wkoll il-bijoattività ta 'prodotti bijoloġiċi. Għalhekk, huwa meħtieġ li jiġi żgurat li l-forza ta 'shear fuq il-wiċċ tal-membrana tal-filtri tal-fluss tanġenzjali kemm kbar kif ukoll żgħar hija l-istess waqt operazzjonijiet sperimentali.

 

Prinċipju3 : L-istess fluss inizjali

Taħt l-istess kundizzjonijiet ta 'likwidu tal-għalf, proprjetajiet tal-wiċċ tal-membrana u kundizzjonijiet operattivi, jekk il-fluss inizjali huwa l-istess u l-bidliet fil-wiċċ tal-membrana huma simili, il-fluss sussegwenti ġeneralment ikun simili. Għalhekk, huwa meħtieġ li jiġi żgurat li l-fluss inizjali huwa l-istess sabiex il-fluss li jikkorrispondi għal kull darba tal-filtri kbar u żgħar ikun simili.

Għalkemm il-materjal tal-membrana, id-daqs tal-pori, u l-manifattur tal-filtri kbar u żgħar huma l-istess, ir-reżistenza totali tal-filtrazzjoni tagħhom tvarja minħabba differenzi fl-istrutturi tal-ippakkjar tal-membrana. Meta r-reżistenzi tal-filtrazzjoni tal-filtri kbar u żgħar huma differenti, huma meħtieġa valuri differenti ta 'pressjoni transmembrana (TMP) biex jinkiseb l-istess fluss ta' permeat. Tipikament, il-pressjoni transmembrana (TMP) hija d-differenza bejn il-pressjonijiet medji tad-dħul u tal-ħruġ u l-pressjoni tal-permeat. Peress li l-permeat fiż-żewġ filtri kbar u żgħar huwa konness mal-pressjoni atmosferika, il-pressjoni tal-permeat fit-tnejn hija 0 Pa. (Pressjoni tal-kejl). Għalhekk, il-pressjoni transmembrana fl-esperiment hija l-medja tal-pressjoni tad-dħul u l-pressjoni tal-ħruġ.

Meta t-tliet prinċipji ta 'hawn fuq ikunu sodisfatti, u bl-istess kundizzjonijiet inizjali, teoretikament, il-fluss ta' permeazzjoni fl-istess mument wara li tibda l-filtrazzjoni kemm għal filtri kbar kif ukoll żgħar se jkun l-istess. Meta l-fluss tal-permeazzjoni fil-mumenti kollha huwa eżattament l-istess, jista 'jiġi konkluż li l-ħin totali ta' filtrazzjoni għaż-żewġ tipi ta 'filtri huwa ugwali. Ara l-figura hawn taħt.

 

 

Dijagramma skematika tal-interazzjonijiet interni tal-parametri fiżikokimiċi u operattivi rilevanti

Referenzi: Guo Shuyin. Disinn u verifika ta 'filtru tanġenzjali tan-nixxiegħa żgħira u t-teorija tal-filtru tanġenzjali ta' fluss li jonqos/'l fuq [D]. Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina tal-Lvant, 2016.