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    Title: 膜過濾結垢機制及預防之研究-多相掃流微過濾結垢機制之研究及其在生化分離上之應用(I)
    Other Titles: A Study on the Fouling Mechanism In Multi-Phase Cross-Flow Microfiltration and Its Applications In Biochemical Processes(I)
    Authors: 黃國楨
    Contributors: 淡江大學化學工程與材料工程學系
    Keywords: 掃流微過濾;薄膜結垢;濾速提升;分離技術;多相流
    Date: 2005
    Issue Date: 2009-03-16 15:15:20 (UTC+8)
    Abstract: 在眾多提升掃流微過濾之過濾速度的方法中,若有氣泡存在懸浮液中,則會增強濾面上的剪應力,降低固體粒子的附著機率;而且程序簡單、成本低廉,所以是優先的選擇之一。這些存在懸浮液中的氣泡,有些是原來就必須加入的,例如好氧的生物反應器,有些卻是為了提升過濾速度而額外添加的;無論是哪一種,雖然氣泡的存在皆可能避免或延緩薄膜的結垢,但是亦會使得流態變得複雜,稍一不慎,就有可能適得其反。所以在實際的應用系統中,如何關聯濾速與操作參數是非常重要的課題。 本研究在為期三年的研究計劃中,擬針對含固-液-氣多相的懸浮液進行掃流微過濾之微觀解析,瞭解薄膜之結垢機制,建立適用之過濾理論,以提供裝置選擇或程序最適化之參考。在第一年的研究中,擬由多相流之流體力學解析著手,分析在不同操作條件(例如:懸浮液濃度、掃流速度、過濾壓差、氣泡大小、通氣強度)下之流態及濾面剪應力等流力特性,並配合膠體科學以分析粒子之受力情形,瞭解濾膜之結垢機制與濾餅性質。在第二年的研究中,主要擬探討薄膜特性(種類、材質、孔徑等)對其結垢機制及分離效率的影響。擬採用數值模擬、理論推導與實驗並行的研究方法,針對不同材質之圓管狀與平板狀之薄膜進行分析,尤其圓管之內部與外部流動操作之差異,皆進行深入之探討。在第三年的研究中,擬將前兩年的研究成果,延伸應用至生化分離與薄膜生物反應器之設計上。在含菌體細胞、蛋白質、.類、氣泡等多成分、多相混合物,以掃流微過濾進行分離,並探討不同之pH值、電解質濃度等懸浮液條件及操作條件對分離效率之影響。期能瞭解在實際的應用系統中,懸浮液條件、薄膜特性及操作條件等操作變數如何關聯過濾速度與分離效率。
    Appears in Collections:[化學工程與材料工程學系暨研究所] 研究報告

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