[实用新型]一种切向流超滤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生化分离装置，属于分子量水平的切向流过滤，尤其是涉及一种采用膜分离技术，通常截留分子量为1-1000KD，广泛应用于生物工程、生物制药、化学、造纸、食品科学、海洋工程和环境保护领域的切向流超滤装置。 

背景技术

超滤又称超过滤，是以压力为推动力的膜分离技术之一，利用膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面膜孔吸附作用的综合效应，达到大分子与小分子分离为目的。在超滤过程中，水溶液在压力推动下流经膜表面，小于膜孔的溶剂及小分子溶质透过膜层，成为滤清液；比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随溶剂排出，成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离过程是在流动状态下完成的，具有操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂的优点，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、PH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。但超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10％～50％的浓度。 

切向流超滤(Tangential flow ultrafiltration)是指液体流动方向与过滤方向呈垂直方向的超滤形式。传统的垂直过滤其液体的流动方向与过滤方向一致，随着过滤的进行，过滤膜表面形成的滤饼层或凝胶层厚度逐渐增大，流速逐渐降低，因此死端过滤的处理料液的能力受到一定的限制。而切向流超滤在液体流动过程中在过滤介质表面产生剪切力，减小了滤饼或凝胶层的堆积，保证了稳定的过滤速度，这对整个过滤过程来说有着极其重要的作用。 

超滤技术的关键是膜，膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜，即常用的微孔薄膜，其孔径通常是0.05mm和0.025mm。近几年来，市场上出现了一些各向异性的不对称超滤膜，其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔“皮肤层”，和一层相对厚地多的更易通渗的、作为支撑用的“海绵层”组成。皮肤层决定了膜的选择性，而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄，因此高效、通透性好、流量大，且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要，发展了非纤维型的各向异性膜，例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在PH1～14都是稳定的，且能在90℃下正常工作。 

超滤起源于1748年，但一直到20世纪60年代，随着分子量级概念的提出，才算是现代超滤技术发展的开端，70年代和80年代是超滤技术的飞速发展阶段，90年代后国外的超滤技术就已经趋于成熟，市场超滤商品多元化，广泛应用于各个领域。我国对该项技术研究较晚，70年代尚处于研究期限，80年代末，才进入工业化生产和应用阶段，目前技术发展状态良好，许多产品质量已经不亚于国外产品，但在产品应用上仍有许多值得提高的方面。 

目前市场上切向流超滤设备主要以进口产品为主，国内有一些厂家有小型或简易的切向流超滤的产品。作为技术核心的膜产品在市场上有着丰富的产品资源，但由于开发商的不同，不同的膜产品之间型号不同，需要各自不同的适配设备，在一定程度上限制了用户想要进行更丰富的应用的想法，因此，开发属于自己的成型切向流超滤产品并且能做到兼容国内外各种不同膜产品成为该领域的一个备受关注的项目。 

发明内容

为了克服现有的国内尚无成型切向流超滤设备，进口设备昂贵的局面，本实用新型提供一种新型切向流超滤装置，该装置结合目前对切向流超滤设备的市场需求，将多种切向流超滤功能部件集成为一体，并用微电脑对整个装置进行监控，使整个切向流超滤过程量化，可视直控，操作简便，自带的温度和压力传感器实时给出压力和温度数据，可设置警戒线自动报警，安全可靠；膜室直接用管路连接膜包，可适配各种膜包，更换方便，最大化兼容各种实验方案。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种切向流超滤装置，包括装置壳体，LED控制屏，磁力搅拌单元，泵单元，压力传感单元，温度传感单元，膜室，样品罐，电路板组成，LED控制屏位于壳体左侧，样品罐位于壳体右侧，样品罐底部壳体内为磁力搅拌单元，泵单元位于壳体内部，一端连接样品罐底部出样口，一端连接膜室到达膜包；膜室位于仪器后方，各单元相关电路直接连接到中央的电路板上，由LED控制屏和电路板共同实现对各单元的调控。 

所述泵单元采用抗强腐蚀的隔膜泵，泵体尺寸小，无油免维护，运转时安静微震动，自动抽吸，可干运转，运转速度通过LED控制屏实时控制。