Als cruciale configuratie bij membraanscheiding demonstreren buisvormige ultrafiltratiemembranen, met hun unieke structurele ontwerp en vloeistofkanaalvoordelen, een uitstekend aanpassingsvermogen en stabiliteit bij het verwerken van hoog-zwevende vaste stoffen, hoge- viscositeit en gemakkelijk verontreinigd voer. Hun kernprincipe is het gebruik van een membraanlaag met poriegroottes variërend van nanometers tot micrometers onder druk om macromoleculen, colloïden, gesuspendeerde deeltjes en micro-organismen in de oplossing te zeven en vast te houden, waardoor klaring, concentratie en fractionering van het voer wordt bereikt.
De basisstructuur van een buisvormig ultrafiltratiemembraan bestaat uit een poreuze steunbuis en een polymeer scheidingsmembraan dat op de binnen- of buitenwand is gecoat. Gebruikelijke materialen zijn onder meer polysulfon, polyethersulfon, polypropyleen en keramiek. Het voer stroomt met hoge snelheid in een kruis-manier binnen of buiten de buis. Onder druk dringen het oplosmiddel en de kleine{4}} opgeloste moleculen door de membraanwand naar de permeaatzijde, terwijl de vastgehouden vaste deeltjes en polymeren met het concentraat worden afgevoerd. Vanwege het ruime stroomkanaal en de hoge voedingssnelheid onderdrukken buisvormige ultrafiltratiemembranen effectief concentratiepolarisatie en membraanvervuiling, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor complexe systemen die olie, vlokmiddelen, een hoog gehalte aan vaste stoffen of een hoge viscositeit bevatten.
Vergeleken met traditionele ultrafiltratiemembranen met spiraal-gewonden of holle vezels bieden buisvormige ultrafiltratiemembranen aanzienlijke voordelen in termen van sterke aangroeiwerende eigenschappen en gemak van reiniging en onderhoud. Het brede stroomkanaal vermindert het risico op verstopping door deeltjes, en zelfs als er vervuiling optreedt, kan de flux snel worden hersteld door fysiek spoelen of chemisch reinigen, waardoor de levensduur van het membraan wordt verlengd. Bovendien stelt de buisvormige structuur relatief minder eisen aan de voorbehandeling van het voer en kan deze stabiel werken onder omstandigheden met grote schommelingen in de concentratie zwevende vaste stoffen.
In toepassingen worden buisvormige ultrafiltratiemembranen veel gebruikt voor klaring en concentratie in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, zoals voor sappen, zuivelproducten en plantenextracten; bij de behandeling van afvalwater en hergebruik van teruggewonnen water, voor diepgaande zuivering van biochemisch afvalwater of industrieel afvalwater; op biofarmaceutisch gebied, voor de verduidelijking van fermentatiebouillons, eiwitconcentratie en scheiding; en in de chemische en mijnbouwindustrie, voor het terugwinnen van pigmenten, kleurstoffen, katalysatoren en slurryconcentraties.
Met de vooruitgang in de materiaaltechnologie en de optimalisatie van het modulaire ontwerp breiden buisvormige ultrafiltratiemembranen zich uit naar een hogere doorvoer, sterkere corrosieweerstand en hogere temperatuurbestendigheid. Hun positie bij uitdagende scheidingstaken wordt steeds stabieler, waardoor ze een van de belangrijkste technologieën zijn die een schone industriële productie en een efficiënt gebruik van hulpbronnen ondersteunen.
