错流过滤

错流过滤（cross flow filtration）：在泵的推动下料液平行于膜面流动，与死端过滤（dead-end flow filtration）不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平。

错流过滤操作较死端过滤复杂，对固含量高于0.5%的料液通常采用错流过滤。随着错流过滤操作技术的发展，在许多领域有代替死端过滤的趋势。

过滤是一个流体分离的过程。当流体通过不同孔径的筛板时，固体物质被截留在筛板上，而被分离的产品则流进预先准备好的容器中。错流过滤系统与传统的过滤机有很大差别，它可避免固形物在滤膜上沉积，由于滤液在系统内的高速循环运动及滤膜两侧的压力不同，滤清液以切线方向溜进预先准备好的容器中，而由于未滤液的高速循环运动，未滤液可将附着在膜上的固形物带走。错流过滤技术运行无污染、无废硅藻土等助滤剂排放，属环保型过滤技术。

一、错流过滤的基本原理

错流过滤的基本原理，是通过循环泵将要过滤的物质在不同孔径的滤膜孔道中做高速循环运动。在压力的作用下，滤液以切线通过的方式滤出；未滤液由于高速运动而形成湍流，不断冲洗膜棒的内表面，将少量附着在膜上的固形物带走，从而防止了滤膜的阻塞，保持过滤的正常进行。未滤液不断循环，固形物浓度愈来愈大，当浓度到达一定程度后自动排出，最终达到固液分离的目的。

二、错流过滤系统常用的几种膜

1.错流过滤膜所用材料膜材料一般选用塑料、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或陶瓷膜。通常所用的是聚合膜和陶瓷膜。

2.滤膜的种类滤膜根据孔径不同，可分为微孔过滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。滤膜根据形状不同，可分为中空纤维膜或毛细管膜、管状膜、螺旋卷式膜等。

3.不同种类的膜可滤除的物质

三、错流过滤技术在啤酒工业中的应用

错流过滤技术不但可以代替传统的硅藻土过滤机过滤啤酒，还可以从废酵母中回收啤酒。在啤酒酿造过程中，发酵产生酵母泥的量约占啤酒总量的2%—3%，除留作种酵母参与发酵外，大部分成为废酵母。

而如何回收废酵母中的啤酒，各企业有不同的方法。最传统的方法是使用板框式压滤机压滤。但这种方法易使啤酒浑浊，加重氧化味，增加劳动强度等弊端。而采用错流过滤技术从废酵母中回收啤酒，可使回收的啤酒质量大大提高，劳动强度大大降低，而且回收效果好。此外，错流过滤技术还可用于废碱液的回收等。

传统过滤

过滤作用是由两个过程组成：筛选作用和吸附作用。如果微粒比滤层的孔隙大，即产生筛选作用。混浊微粒被截留，不仅是筛选作用的结果，也是过滤层里面发生吸附作用的结果。用多孔隔膜进行固相物质和液相物质分离的操作称为过滤。过滤过程是用多孔滤膜截住固体的悬浮微粒，让液体通过，把固体的微粒阻挡在滤膜的表面上，并逐渐汇聚形成了沉淀层。

过滤层有多孔和渠道，孔和渠道的直径有大有小，渠道存在弯曲和交叉。在悬浮微粒过滤时，微粒的直径使它不可能通过孔隙的入口时，就被截留在过滤层的表面上，形成第二道过滤层。过滤层的加厚，会使液体通过各层的速度逐渐下降，随着微粒在入口孔隙上方的不断积累，最终会堵塞孔隙，直到过滤作用完全停止。

除了塞住渠道的入口外，部分微粒钻入渠道内部，也会使渠道的直径变小，而在渠道弯曲的地方所产生的堵塞更加明显。部分微粒粘附在渠道壁上，这种吸附作用的积累，根据过滤层的材质和物理状态，给液体通过造成了不同的困难程度。

传统过滤的速度，取决于对悬浮体的压力、沉淀层的厚度、沉淀的结构和特征、悬浮体的组成和液体的温度。葡萄酒密闭过滤时，泵送葡萄酒会产生压力。在过滤层的一面与另一面压力的差，称之为压头。

当而如何压头越大，过滤速度也越快。在沉淀压缩时，由于压力的增加，过滤速度也加快。当压力达到一定值时，即使增加压力，过滤的速度也不再加快，此时的压力称之为临界压力，超过这个压力，过滤层将被击穿。压力除了压缩过滤层以外，有些比较小的微粒，在强大压力作用下进入渠道的孔隙，并且造成堵塞。

错流过滤

错流过滤打破了传统过滤的机制，即液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的酒液在压力推动下，带着混浊的微粒，高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。

错流过滤打破了传统过滤的机制，即液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的酒液在压力推动下，带着混浊的微粒，高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。

酵母中的啤酒，各企业有不同的方法。最传统的方法是使用板框式压滤机压滤。但这种方法易使啤酒浑浊，加重氧化味，增加劳动强度等弊端。而采用错流过滤技术从废酵母中回收啤酒，可使回收的啤酒质量大大提高，劳动强度大大降低，而且回收效果好。此外，错流过滤技术还可用于废碱液的回收等。

传统过滤

过滤作用是由两个过程组成：筛选作用和吸附作用。如果微粒比滤层的孔隙大，即产生筛选作用。混浊微粒被截留，不仅是筛选作用的结果，也是过滤层里面发生吸附作用的结果。用多孔隔膜进行固相物质和液相物质分离的操作称为过滤。过滤过程是用多孔滤膜截住固体的悬浮微粒，让液体通过，把固体的微粒阻挡在滤膜的表面上，并逐渐汇聚形成了沉淀层。过滤层有多孔和渠道，孔和渠道的直径有大有小，渠道存在弯曲和交叉。在悬浮微粒过滤时，微粒的直径使它不可能通过孔隙的入口时，就被截留在过滤层的表面上，形成第二道过滤层。过滤层的加厚，会使液体通过各层的速度逐渐下降，随着微粒在入口孔隙上方的不断积累，最终会堵塞孔隙，直到过滤作用完全停止。除了塞住渠道的入口外，部分微粒钻入渠道内部，也会使渠道的直径变小，而在渠道弯曲的地方所产生的堵塞更加明显。部分微粒粘附在渠道壁上，这种吸附作用的积累，根据过滤层的材质和物理状态，给液体通过造成了不同的困难程度。传统过滤的速度，取决于对悬浮体的压力、沉淀层的厚度、沉淀的结构和特征、悬浮体的组成和液体的温度。葡萄酒密闭过滤时，泵送葡萄酒会产生压力。

在过滤层的一面与另一面压力的差，称之为压头。压头越大，过滤速度也越快。在沉淀压缩时，由于压力的增加，过滤速度也加快。当压力达到一定值时，即使