1

2. Układ bez recyrkulacji retentatu (nadawy)

System

System

ciągły

ciągły

nadawa

permeat

retentat

Roztwór zasilający
przepływa tylko jeden
raz przez pojedyn-czy
moduł lub zestaw mo-
dułów, więc objętość
roztworu zasilającego
maleje w miarę wzrostu
długości modułu.

Nadawa jest sprężana
przez pompę i
przechodzi
kilkukrotnie przez
jeden stopień
zawierający kilka
modułów. Stałe
zasilanie i
odprowadzanie
retentatu.

3. Układ z recyrkulacją
retentatu (nadawy) (ang.
feed&bleed)

2

Łączenie szeregowe i

równoległe w

układzie

jedno- lub wielostopniowym

permeat

nadawa

retentat

Łączenie szeregowe

Strumień
zasilający
przepływa
przez wszystkie
moduły

retentat

nadawa

permeat

Łączenie
równoległe

Podział
strumienia
zasilającego

3

Systemy wielostopniowe

Systemy wielostopniowe

Często

układ

jednostopniowy

nie

przynosi

pożądanych efektów odnośnie jakości permeatu i
dlatego albo permeat albo retentat musi być
przerabiany w drugim stopniu.

Retentat

Permeat

Nadawa

Permeat

Permeat

Permeat

Permeat

Permeat

Kombinacja stopni przy zmniejszającej się ilości
modułów nazywa się kaskadą.

Układy
dwustopniowe

Układ dwustopniowy z pompa międzystopniową

Układ dwustopniowy z częścią

strumienia permeatu kierowaną do

drugiego stopnia

Układ dwustopniowy z przejściem

koncentratu przez dwa stopnie

5

Układy trójstopniowe

Nadawa

Permeat

Retentat

I stopień

II stopień

III stopień

Nadawa

Permeat

Retentat

I stopień

II stopień

III stopień

Metoda rozcieńczeń

Metoda rozcieńczeń

Diafiltracja

Diafiltracja

Schemat

procesu

retentat

permeat

Roztwór

zasilający

rozpuszczalnik

dializat

Stosuje się do

Stosuje się do

oczyszczania związków

oczyszczania związków

wielkocząsteczkowych i

wielkocząsteczkowych i

koloidalnych od

koloidalnych od

związków

związków

małocząsteczkowych

małocząsteczkowych

Po

przeprowadzeniu

wstępnego

zatężania,

retentat jest rozcieńczany rozpuszczalnikiem w
ilości koniecznej do uzyskania założonego stopnia
oczyszczenia roztworu

Np.
UF

Metoda rozcieńczeń

Metoda rozcieńczeń

Diafiltracja

Diafiltracja

Diafiltracja ciągła i szarżowa

V

0

- początkowa objętość roztworu

q

w

- strumień dodawanej wody

q

p

- strumień

permeatu

C

r

- stężenie substancji mało-

cząsteczkowej w roztworze

C

p

- stężenie substancji mało-

cząsteczkowej w permeacie

















o

w

o
r

t

r

V

R)

-

(1

t

V

-

exp

=

C

C

Z bilansu masy otrzymujemy
zależność:

Pozwala na obliczenie
ilości wody potrzebnej
do uzyskania
założonego stopnia
czystości

qw

qp

Vo Cr

Cp

V

w

– objętość dodanej wody

t - czas diafiltracji
R – współczynnik retencji

substancji
małocząsteczkowej

o

r

C

,

t

r

C

- stężenie substancji
małocząsteczkowej po czasie t i
na początku procesu

8

Eksploatacja urządzeń przepływowych może się
odbywać przy

stałym ciśnieniu

lub przy

stałym

strumieniu permeatu

. Nie ustalono dotąd, które

rozwiązanie jest bardziej korzystne.

Ze względu na brak konieczności stosowania układów
monitorowania

oraz

urządzeń

kontrolnych

do

utrzymania stałego strumienia permeatu bardziej
atrakcyjna jest metoda eksploatacji

pod stałym

ciśnieniem

.

W trakcie eksploatacji maleje strumień w czasie.

Systemy o

stałym strumieniu permeatu

natomiast

zajmują niewiele miejsca, ponieważ nie ma potrzeby
stosowania dużych zbiorników, koniecznych do
gromadzenia nierównomiernie produkowanej wody.
W trakcie eksploatacji rośnie ciśnienie w czasie.

Sposób prowadzenia

Sposób prowadzenia

procesu

procesu

dla układów ciśnieniowych

dla układów ciśnieniowych