Ultrafiltracja wspomagana ultradźwiękami
- Ultrafiltracja (UF) jest często stosowana w przemyśle mleczarskim do zagęszczania serwatki.
- Procesy ultrafiltracji wspomaganej ultradźwiękami zwiększają efektywność procesów separacji serwatki podczas ultrafiltracji roztworów serwatki.
- Hielscher Ultrasonics oferuje różne możliwości integracji ultradźwięków dużej mocy z systemami ultrafiltracji.
Ultradźwiękowa filtracja membranowa
Poddawanie cieczy i zawiesin działaniu ultradźwięków dużej mocy powoduje powstawanie kawitacji, zapadanie się pęcherzyków i tworzenie mikrostrug. Hielscher Ultrasonics wykorzystuje te intensywne siły ultradźwiękowe do modyfikowania dynamiki płynów, natężenia przepływu i przenikania przez membrany. Wspomagana ultradźwiękami filtracja cząstek z cieczy przynosi różne korzyści: natężenie przepływu przez membranę filtracyjną można znacznie zwiększyć, jeśli ultradźwięki dużej mocy są stosowane w pobliżu filtra. Dzięki temu filtracja staje się znacznie bardziej efektywna. Korzyści obejmują większą wydajność, stałą jakość produktu i dłuższą żywotność membrany, ponieważ ultradźwięki usuwają osady i udrażniają membranę.
Efekty działania ultradźwięków
Ultradźwiękowe zmniejszenie lepkości skutkuje znacznie większym natężeniem przepływu. Dodatkowe korzyści to:
- zwiększenie wydajności o 10% lub więcej
- zmniejszenie całkowitych kosztów stałych i zmiennych
- zmniejszenie strat podczas napełniania i kosztów przetwarzania odpadów
- zmniejszenie zapotrzebowania na chłodzenie
- niskie nakłady inwestycyjne i większe zyski
- zwrot z inwestycji w czasie krótszym niż rok
Urządzenia ultradźwiękowe
Hielscher Ultrasonics dysponuje dogłębną wiedzą w zakresie konfiguracji i instalacji odpowiedniego systemu ultradźwiękowego w celu optymalizacji efektywności i wydajności Państwa suszarki rozpyłowej. W zależności od linii produkcyjnej Hielscher oferuje różne możliwości zastosowania ultradźwięków dużej mocy do zmniejszania lepkości roztworów białek. Wszystkie nasze przemysłowe systemy ultradźwiękowe są przeznaczone do intensywnej eksploatacji w wymagających warunkach i mogą pracować 24/7. Dzięki niewielkiej powierzchni zajmowanej przez urządzenia można je łatwo zainstalować w istniejących liniach produkcyjnych. Niewielkie wymagania konserwacyjne i łatwa obsługa to kolejne korzyści.
Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać więcej informacji o tym, jak sonikacja usprawnia Twój proces ultrafiltracji!
Literatura / źródła
- D. Liu, E. Vorobiev, R. Savoire, J.-L. Lanoisellé (2013): Badanie porównawcze wspomaganej ultradźwiękami i konwencjonalnej mikrofiltracji ekstraktów z wytłoków winogronowych w układzie z przepływem prostopadłym i mieszaniem. Ultrason. Sonochem. 20, 2013. 708–714.
O procesach filtracji
Sonikację można stosować w systemach mikrofiltracji, ultrafiltracji i nanofiltracji. Filtracja membranowa wspomagana ultradźwiękami jest z powodzeniem stosowana do ultrafiltracji i nanofiltracji w produkcji chemicznej i farmaceutycznej, a także w przetwórstwie żywności i napojów. Filtracja mleka i białek mleka jest jednym z najważniejszych zastosowań filtracji ultradźwiękowej.
Ultrafiltracja (UF)
Ultrafiltracja jest procesem filtracji membranowej, w którym mleko przepływa przez cienką, porowatą membranę w celu rozdzielenia składników mleka według ich wielkości. W ultrafiltracji stosuje się średnie ciśnienie. Ultrafiltracja umożliwia przenikanie przez membranę mniejszych cząsteczek laktozy, wody, składników mineralnych i witamin, natomiast większe cząsteczki białek i tłuszczów są zatrzymywane i zagęszczane. Usunięcie wody i laktozy zmniejsza objętość mleka, a tym samym obniża koszty jego transportu i przechowywania. Ultrafiltracja zwiększa efektywność produkcji sera. W przemyśle mleczarskim ultrafiltrację stosuje się do produkcji koncentratu białek serwatkowych (WPC), koncentratu białek mleka (MPC), standaryzacji zawartości białka w mleku serowarskim, usuwania wapnia z permeatów, a także zmniejszania zawartości laktozy w mleku.
Nanofiltracja (NF)
Nanofiltracja jest procesem filtracji membranowej, w którym ciecz przepływa przez membranę pod średnim lub wysokim ciśnieniem. Membrany nanofiltracyjne mają pory o wielkości 1–10 nanometrów, mniejsze niż pory membran stosowanych w mikrofiltracji i ultrafiltracji. W przemyśle mleczarskim nanofiltrację stosuje się głównie do (częściowej) demineralizacji serwatki, usuwania laktozy w celu produkcji mleka bez laktozy lub zmniejszania objętości serwatki.