Wat is membraanfiltratie?
Het membraanfiltratieproces is een fysieke scheidingsmethode die wordt gekenmerkt door het vermogen om moleculen van verschillende groottes en kenmerken te scheiden. De drijvende kracht is het verschil in druk aan de twee kanten van een speciaal membraan. Met membraantechnologie kunt u de totale productiekosten verlagen en tegelijkertijd uw productkwaliteit verhogen.
Hoe werkt membraanfiltratie?
Membraanfilter als fysieke barrière
In de meest simpele vorm heeft membraanfiltratie betrekking op een enkele voedingsstroom die door een membraansysteem wordt geleid dat deze scheidt in twee afzonderlijke stromen, bekend als het permeaat en het retentaat. Het membraan dat ze scheidt, is een fysieke barrière met zeer speciale eigenschappen, een barrière waar alleen bepaalde geselecteerde componenten in de voedingsstroom doorheen kunnen.
Passeren
De poriën van het membraanmateriaal zijn zo klein dat ze worden gemeten in 10-10 meter en er is druk nodig om de vloeistof erdoorheen te persen. In feite zijn de poriën in de membranen die worden gebruikt voor nanofiltratie en omgekeerde osmose (OO) zo klein dat ze zelfs met een rasterelektronenmicroscoop niet te zien zijn.
Soorten membraanfiltratie
Er zijn vier algemeen aanvaarde categorieën membranen. Deze worden gedefinieerd op basis van de grootte van het materiaal dat ze van de voedingsvloeistof moeten scheiden. De membraantypes staan bekend als omgekeerde osmose (OO), nanofiltratie, ultrafiltratie en microfiltratie, in volgorde van toenemende poriegrootte.
Wat is omgekeerde osmose (OO)?
Omgekeerde osmose (OO) maakt gebruik van een membraan met de kleinst mogelijke poriën bij vloeistofscheiding. Water is in principe het enige materiaal dat het membraan kan doordringen. Alle andere materialen (bacteriën, sporen, vetten, eiwitten, gom, zouten, suikers, mineralen enz.) kunnen het membraan niet passeren.
Wat is nanofiltratie (NF)?
Nanofiltratie laat kleine ionen (zoals mineralen) door, terwijl grotere ionen en de meeste organische componenten (zoals bacteriën, sporen, vetten, eiwitten, gom en suikers) worden uitgesloten.
Nanofiltratie (NF) in vergelijking met omgekeerde osmose (OO)
Nanofiltratie is niet zo'n fijn scheidingsproces als omgekeerde osmose (OO) en maakt gebruik van membranen die iets opener zijn.
Wat is ultrafiltratie (UF)?
Bij ultrafiltratie worden membranen gebruikt waarin de poriën groter zijn en de druk relatief laag. Zouten, suikers, organische zuren en kleinere peptiden worden doorgelaten, eiwitten, vetten en polysachariden niet.
Wat is microfiltratie (MF)?
Bij microfiltratie zijn zwevende vaste stoffen, bacteriën en vetbolletjes normaal gesproken de enige stoffen die niet doorgelaten worden.
Crossflowfiltratie in vergelijking met dead-end-filtratie
Membraanfiltratie kan ofwel dead-end-filtratie ofwel crossflowfiltratie zijn.
Crossflowfiltratie biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van dead-end-filtratie. Omdat de vloeistoffen die worden behandeld continu door het membraan stromen, ontstaat er geen filterkoek die kan leiden tot vervuiling en ongelijkmatige stroming.
Hierdoor is een continu, geautomatiseerd filtratieproces mogelijk dat resulteert in een consistente, controleerbare productkwaliteit. Er zijn geen filterhulpmiddelen nodig en de membranen hebben een langere levensduur.
Vrijwel alle industriële membraanfiltratie wordt uitgevoerd als crossflowfiltratie, waarbij de te filteren vloeistof met hoge snelheid en onder druk parallel aan het membraan stroomt.
Voordelen van membraanfiltratie
Membraanfiltratie kent veel belangrijke voordelen bij gebruik in industriële toepassingen waar betrouwbaarheid, consistentie en bedrijfskosten cruciale overwegingen zijn.
Lagere totale productiekosten
Membraanfiltratiesystemen zijn vaak goedkoper dan de meeste alternatieve technologieën. De installatiekosten zijn lager, evenals de energiekosten.
Membraanfiltratie omvat minder bewerkingsstappen en maakt het mogelijk om zowel een grotere zuiverheid als hogere totale opbrengsten te bereiken.
Bovendien, omdat membraanfiltratie niet resulteert in een filterkoek, zijn er geen kosten verbonden aan het verwijderen en afvoeren van dit residu.
Meer flexibiliteit
Membraanfiltratie kan worden gebruikt voor voedingsproducten met verschillende viscositeitniveaus, inclusief producten met een hoge viscositeit die anders moeilijk te verwerken zijn. Een breed scala aan verschillende membraanfiltratieproducten zorgt er ook voor dat er een beste oplossing beschikbaar is voor elke specifieke toepassing. Hierdoor worden ook onnodige energiekosten vermeden.
Hoogwaardige kwaliteit van het eindproduct
Membraanfiltratie is een schone technologie. Het scheidingsproces wordt uitsluitend uitgevoerd op basis van moleculaire grootte, waardoor het gebruik van additieven niet nodig is. Dit resulteert in een eindproduct van topkwaliteit en maakt het makkelijker om te voldoen aan de vele strenge eisen van zowel consumenten als overheid.
Praktijkverhalen
In een breed scala aan industrieën zijn diverse referentie-installaties te vinden. Dit zijn onder meer:
Geschiedenis van membraantechnologie binnen Alfa Laval
De ervaring binnen Alfa Laval met membraanfiltratie gaat bijna net zover terug als de technologie zelf. Sinds het midden van de jaren zestig, kort nadat membraanfiltratie op commerciële schaal werd geïntroduceerd, helpen we onze klanten met membraantechnologie.
Onze diverse soorten membranen en membraanproducten, van membraanplaten tot productie-eenheden, zijn onderdeel van ons brede scala aan scheidingstechnologieën en stellen ons in staat om u de meest efficiënte oplossing te bieden.
Voordelen van Alfa Laval membraanfiltratieoplossingen
Volledige bekendheid
Door membraanfiltratieoplossingen van Alfa Laval te kopen, profiteert u van de knowhow en ervaring die het resultaat is van onze volledige bekendheid met elke stap van het proces. Met ervaring die teruggaat tot 1965, kunnen specialisten van Alfa Laval een oplossing ontwikkelen en verfijnen die precies aansluit op uw behoeften, door uw expertise op uw specifieke werkgebied te combineren met onze ongeëvenaarde knowhow op het gebied van membraanfiltratie. De deskundige medewerkers van Alfa Laval zijn waarschijnlijk uniek in hun vermogen om in elk stadium van de procesketen aan uw behoeften te voldoen.
Volledige consistentie
Wij zijn een van de weinige bedrijven op dit gebied met de capaciteit, expertise en ervaring om membraanelementen, modules en complete membraanfiltratiesystemen te ontwikkelen, produceren en installeren en om onze klanten van dienst te zijn. Wanneer u membraanfiltratietechnologie opneemt in uw procesoplossingen, kunt u daar volledig op vertrouwen.
Compleet getest
We zijn ook een van de weinige bedrijven ter wereld die hun knowhow op het gebied van membraanfiltratie naadloos kunnen opschalen van R&D, testen en proeven tot volledige productie en procesimplementatie waarop u en uw bedrijf volledig kunnen vertrouwen.
Bovendien hebben we onze eigen uitgebreide testfaciliteit in Nakskov, Denemarken. Dankzij deze faciliteit kunt u samen met onze deskundige medewerkers oplossingen ontwikkelen voor uw specifieke proces. We hebben ook een breed scala aan laboratoriumapparatuur voor pilots beschikbaar als het voor u handiger is om het werk op uw eigen terrein te doen.
Een uitgebreid scala aan membraanfiltratieoplossingen
Het scala aan membranen van Alfa Laval omvat alle filtratieprocessen: omgekeerde osmose, nanofiltratie, ultrafiltratie en microfiltratie. We hebben een uitgebreid assortiment spiraalelementen en vlakke plaatmembranen. We bieden ook laboratoriumapparatuur voor pilots. Onze membraanfiltratieapparatuur is ontworpen op een modulaire basis die een hoge mate van flexibiliteit mogelijk maakt, waarbij membranen in modules worden ingebouwd, modules in circuits worden ingebouwd en circuits in systemen worden ingebouwd. Het ontwerp van een systeem kan dus worden aangepast aan alle procesbehoeften en het is eenvoudig uit te breiden als de productievereisten toenemen. Dit betekent dat uw investering elke uitbreiding van de productiecapaciteit kan volgen, waar en wanneer dit nodig is en tegen relatief lage meerkosten.
