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Abschlussbericht AiF-FV 13733N
Bild 3-18: CMP-Ausbeute im UF-Retentat bei der MF-Diafiltration von CMP-haltiger, Salz und
Lactose freier Molkenproteinlösung (cProtein = 4 g/l) in Abhängigkeit von der transmembranen
Druckdifferenz ΔpTM
Fazit
CMP-Ausbeute [%]
120
100
80
60
40
20
Die Erhöhung der transmembranen Druckdifferenz hat eine Zunahme des Volumenstroms
zur Folge. Der erhöhte Druck auf die Membran führt jedoch zu einer erhöhten Deckschichtbildung
und somit zu einer beschleunigten Abnahme des Volumenstromes über die Zeit der
Diafiltration. Dieser Effekt ist des Weiteren an der Permeationsleistung und am spezifischen
Massenstrom zu beobachten. Bei Betrachtung der CMP-Ausbeute wurden die höchsten Aus-
beuten bei ΔpTM von 0,15 erzielt. Daraus folgt, dass die optimale transmembrane Druckdiffe-
renz für die Gewinnung von CMP im untersuchten Bereich bei ΔpTM von 0,15 bar liegt.
Wandschubspannung
0
55 °C, τW = 80 Pa
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Diafiltrationsschritte
0,15 bar
0,3 bar
0,6 bar
Für Filtrationsverfahren ist die Wandschubspannung entlang der Membran und der Deck-
schicht ein bedeutender Parameter. Die Wandschubspannung τW beeinflusst vor allem die
Dicke der Deckschicht. Sie stellt ein Maß für den Schereffekt an der Deckschichtoberfläche
dar. Um den Einfluss der Wandschubspannung auf die Ausbeute an CMP zu untersuchen,
wurde die Wandschubspannung in einem Bereich von 40 bis 110 Pa variiert.
Wie in Bild 3-19 zu erkennen ist, nahm der Flux bei entsalzter Molke im untersuchten Be-
reich mit zunehmender Wandschubspannung τW stark ab. Für τW von 40 Pa wurden 185
l/hm² ermittelt, während für τW von 110 Pa nur noch 26 l/hm² gemessen wurden. Eine Steige-
rung der Wandschubspannung sollte zu einer dünneren Ablagerungsschicht und somit zu
einem erhöhten Flux führen. Erreicht wurde im untersuchten Bereich das Gegenteil. Die Abnahme
des Flux in Bild 3-19 ist darauf zurückzuführen, dass es bei höheren Wandschubspannungen
zu einer Klassierung der Partikel der Größe nach kommt. Größere Partikel wer-
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