En tant que configuration cruciale dans la séparation par membrane, les membranes tubulaires d'ultrafiltration, avec leur conception structurelle unique et leurs avantages en matière de canal de fluide, démontrent une excellente adaptabilité et stabilité dans la gestion de matières en suspension élevées, de viscosité élevée et d'aliments facilement contaminés. Leur principe de base est d'utiliser une couche membranaire avec des pores allant du nanomètre au micromètre sous pression pour tamiser et retenir les macromolécules, les colloïdes, les particules en suspension et les micro-organismes dans la solution, permettant ainsi la clarification, la concentration et le fractionnement de l'aliment.
La structure de base d'une membrane tubulaire d'ultrafiltration est constituée d'un tube de support poreux et d'une membrane de séparation polymère enduite sur sa paroi interne ou externe. Les matériaux courants comprennent le polysulfone, le polyéthersulfone, le polypropylène et la céramique. L'alimentation s'écoule à grande vitesse selon un flux croisé-à l'intérieur ou à l'extérieur du tube. Sous pression, le solvant et les petites molécules - solutés pénètrent à travers la paroi de la membrane jusqu'au côté perméat, tandis que les particules solides et les polymères retenus sont évacués avec le concentré. En raison de leur canal d'écoulement spacieux et de leur vitesse d'alimentation élevée, les membranes d'ultrafiltration tubulaires suppriment efficacement la polarisation de concentration et l'encrassement des membranes, ce qui les rend particulièrement adaptées aux systèmes complexes contenant de l'huile, des floculants, une teneur élevée en solides ou une viscosité élevée.
Par rapport aux membranes d'ultrafiltration traditionnelles à enroulement en spirale ou à fibres creuses, les membranes d'ultrafiltration tubulaires offrent des avantages significatifs en termes de fortes capacités antisalissure et de facilité de nettoyage et d'entretien. Le large canal d'écoulement réduit le risque de colmatage des particules et, même en cas d'encrassement, le flux peut être rapidement restauré grâce à un rinçage physique ou un nettoyage chimique, prolongeant ainsi la durée de vie de la membrane. En outre, la structure tubulaire a des exigences relativement faibles en matière de prétraitement des aliments et peut fonctionner de manière stable dans des conditions présentant de grandes fluctuations de la concentration de matières en suspension.
Dans les applications, les membranes tubulaires d'ultrafiltration sont largement utilisées pour la clarification et la concentration dans l'industrie agroalimentaire, comme pour les jus, les produits laitiers et les extraits de plantes ; dans le traitement des eaux usées et la réutilisation des eaux usées, pour l'épuration en profondeur des effluents biochimiques ou des eaux usées industrielles ; dans le domaine biopharmaceutique, pour la clarification des bouillons de fermentation, la concentration et la séparation des protéines ; et dans les industries chimiques et minières, pour la récupération de pigments, de colorants, de catalyseurs et de concentrations de boues.
Grâce aux progrès de la technologie des matériaux et à l'optimisation de la conception modulaire, les membranes tubulaires d'ultrafiltration se développent vers un débit plus élevé, une résistance à la corrosion plus forte et une résistance aux températures plus élevées. Leur position dans les tâches de séparation difficiles devient de plus en plus stable, ce qui en fait l'une des technologies clés soutenant une production industrielle propre et une utilisation efficace des ressources.
