Filtrationstechnologie

Grundlagen der Filtration auf Molekularebene

Eine Flüssigkeit enthält eine Reihe gelöster oder feinstverteilter Bestandteile unterschiedlicher Molekül- oder Partikelgrößen. Durch Verwendung von Membranen mit verschieden großen Poren ist es möglich, genau die gewünschten Bestandteile in verschiedene Flüssigkeitsströme zu trennen. Bei der Membranfiltrationstechnologie wird eine Flüssigkeit mithilfe einer halbdurchlässigen Membran in zwei Flüssigkeitsströme getrennt.

Diejenigen Bestandteile, die kleiner sind als die Membranporen, werden durch eine Druckdifferenz durch die Membran gepresst: Das „Permeat“. Die übrigen Bestandteile werden als „Retentat“ zurückgehalten. Durch eine starke, parallel zur Membran fließende Strömung wird verhindert, dass sich die Membranoberfläche im Laufe dieses Verfahrens zusetzt. Dies bezeichnet man als Cross-Flow-Filtration, vom englischen Begriff für eine Querströmung.

Bei der Cross-Flow-Filtration ist es im Gegensatz zur Dead-End-Filtration möglich, das Filtrationsverfahren ohne Zusetzen des Filters und ohne Einschränkung seiner Eigenschaften kontinuierlich fortzusetzen. Die Dead-End-Filtration kann mit der Verwendung eines Kaffeefilters verglichen werden.

Bei der Cross-Flow-Filtration hingegen fließt der Großteil des Zulaufstroms an der Filteroberfläche entlang statt direkt in den Filter hinein.