Ultrafiltration assistée par ultrasons
- L’ultrafiltration (UF) est fréquemment utilisée dans l’industrie laitière pour la concentration du lactosérum.
- Les procédés d’ultrafiltration assistée par ultrasons améliorent l’efficacité des procédés de séparation du lactosérum lors de l’ultrafiltration de solutions de lactosérum.
- Hielscher Ultrasonics propose diverses options pour intégrer des ultrasons de haute puissance dans les systèmes d’ultrafiltration.
Filtration membranaire par ultrasons
Lorsque des ultrasons puissants sont appliqués à des liquides et à des suspensions épaisses, il se produit de la cavitation, l’implosion de bulles et des micro-jets. Hielscher Ultrasonics exploite ces forces ultrasonores intenses pour modifier la dynamique des fluides, les débits et le passage à travers les membranes. La filtration assistée par ultrasons de particules contenues dans des liquides présente divers avantages : le débit à travers une membrane filtrante peut être augmenté de manière significative si des ultrasons de puissance sont appliqués à proximité du filtre. La filtration devient ainsi nettement plus efficace. Les avantages sont une capacité de traitement plus élevée, une qualité de produit constante et une durée de vie prolongée de la membrane, car les ultrasons éliminent l’encrassement et le colmatage.
Effets des ultrasons
La réduction de la viscosité par ultrasons entraîne une nette augmentation des débits. D’autres avantages sont :
- augmente la production de 10 % ou plus
- réduction de l’ensemble des coûts fixes et variables
- réduction des pertes au remplissage et des coûts de traitement des déchets
- réduction des besoins en refroidissement
- faible investissement et bénéfices accrus
- amortissement en moins d’un an
Équipements à ultrasons
Hielscher Ultrasonics possède une connaissance approfondie de la configuration et de l’installation du système à ultrasons adapté pour optimiser l’efficacité et le rendement de votre sécheur par atomisation. Selon la ligne de production, Hielscher propose diverses options pour appliquer des ultrasons de haute puissance à la réduction de la viscosité de solutions protéiques. Tous nos systèmes à ultrasons industriels sont conçus pour des applications intensives dans des conditions exigeantes et peuvent fonctionner 24/7. Grâce à leur faible encombrement, ils peuvent être facilement intégrés a posteriori dans des lignes de production existantes. Un entretien réduit et une utilisation conviviale constituent d’autres avantages.
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Bibliographie et références
- D. Liu, E. Vorobiev, R. Savoire, J.-L. Lanoisellé (2013) : Étude comparative de la microfiltration assistée par ultrasons et de la microfiltration conventionnelle en cul-de-sac agité d’extraits de marc de raisin. Ultrason. Sonochem. 20, 2013. 708-714.
À propos des procédés de filtration
La sonication peut être appliquée aux systèmes de microfiltration, d’ultrafiltration et de nanofiltration. La filtration membranaire assistée par ultrasons est appliquée avec succès pour l’ultrafiltration et la nanofiltration dans la fabrication chimique et pharmaceutique ainsi que dans la transformation des aliments et des boissons. La filtration du lait et des protéines laitières est l’une des applications les plus importantes de la filtration par ultrasons.
Ultrafiltration (UF)
L’ultrafiltration est un procédé de filtration membranaire dans lequel le lait traverse une membrane fine et poreuse afin de séparer les composants du lait en fonction de leur taille. Pour l’ultrafiltration, une pression moyenne est appliquée. L’ultrafiltration laisse passer à travers la membrane les plus petites molécules de lactose, d’eau, de minéraux et de vitamines, tandis que les plus grosses molécules de protéines et de matières grasses sont retenues et concentrées. L’élimination de l’eau et du lactose réduit le volume du lait et diminue ainsi ses coûts de transport et de stockage. L’ultrafiltration rend la fabrication du fromage plus efficace. Dans l’industrie laitière, l’ultrafiltration est utilisée pour la production de concentré de protéines de lactosérum (WPC) et de concentré de protéines laitières (MPC), pour la standardisation protéique du lait de fromagerie, pour la décalcification des perméats ainsi que pour la réduction du lactose du lait.
Nanofiltration (NF)
La nanofiltration est un procédé de filtration membranaire dans lequel le liquide traverse la membrane sous une pression moyenne à élevée. Les membranes de nanofiltration ont des tailles de pores de 1–10 nanomètres, plus petites que celles utilisées en microfiltration et en ultrafiltration. Dans l’industrie laitière, la nanofiltration est principalement utilisée pour la déminéralisation (partielle) du lactosérum, l’élimination du lactose afin de produire du lait sans lactose ou pour réduire le volume du lactosérum.