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Abschlussbericht AiF-FV 13733N
Bild 3-15: Permeation von CMP bei der MF-Diafiltration von CMP-haltiger, Salz und Lactose
freier Molkenproteinlösung (cProtein = 4 g/l) in Abhängigkeit von der transmembranen
Druckdifferenz ΔpTM
Die geringste Permeation ergab sich für eine transmembrane Druckdifferenz von 0,6 bar.
Hier betrug die Permeation zu Beginn lediglich 28 % und sank im Verlauf der Diafiltration
kontinuierlich auf unter 10 % ab. Die Permeation bei 0,3 bar war deutlich höher, betrug zunächst
47 % und fiel im Verlauf der Diafiltration kontinuierlich auf 25 % ab. Demgegenüber
konnte die Permeation bei ΔpTM von 0,15 bar während der gesamten Diafiltration konstant
gehalten werden.
Permeation [%]
60
50
40
30
20
55 °C, τW = 80 Pa
0,15 bar
0,3 bar
10
0,6 bar
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Diafiltrationsschritte
Bei dieser Betrachtung wird der Flux J nicht berücksichtigt, woraus sich keine Aussage über
die permeierenden Mengen ergibt. Daher wurde neben der Permeation der flächenbezogene
Permeatmassenstrom m& betrachtet. Dieser berechnet sich aus dem Produkt des Fluxes mit
der entsprechenden CMP-Konzentration im Permeat cPermeat. Da die Ausgangskonzentration
von CMP in einem Bereich zwischen 0,85 und 1,33 g/l schwankt, ist ein direkter Vergleich
der Massenströme bei verschiedenen transmembranen Druckdifferenzen nicht möglich. Aus
diesem Grund wird der Permeatmassenstrom auf die Ausgangskonzentration des jeweiligen
Waschschritts cRetentat bezogen (Formel 3.3) und als spezifischer Massenstrom bezeichnet.
cPermeat
m&
⋅J
= p ⋅ J =
cRe
tentat
cRe
tentat
(Formel 3.3)
In Bild 3-16 ist der spezifische Massenstrom in Abhängigkeit der Diafiltrationsschritte dargestellt.
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