Diafiltration par filtration à flux croisés
La diafiltration est une technique appliquée aux liquides pour séparer les grosses molécules des molécules solubles plus petites. Elle est couramment utilisée pour améliorer la pureté d'un produit alimentaire ou chimique, ou encore pour effectuer un échange de tampon dans le cadre d'opérations pharmaceutiques. On peut recourir à des membranes de nanofiltration (NF), d'ultrafiltration (UF) ou de microfiltration (MF). Le type de membrane utilisé dépend de la composition des substances à séparer. Par exemple : la NF est couramment utilisée pour éliminer un sel tel que le chlorure de sodium d'un colorant réactif ou d'un azurant optique. Autre exemple : l'UF est utilisée pour séparer le lactose des protéines de lactosérum dans l'industrie laitière.
Schéma du procédé de diafiltration
La diafiltration consiste à ajouter de l'eau fraîche au fluide de procédé pendant le fonctionnement du système à membranes. La quantité d'eau ajoutée à la solution est éliminée sous forme de perméat. Le perméat et l'eau emportent avec eux les composants solubles du fluide de procédé qui ne sont pas retenus par la membrane. À l'issue de la diafiltration, la concentration en solutés dans le fluide de procédé est réduite par rapport à ce qu'elle aurait été sans recours à la diafiltration.
Module de filtration
Résultat de la diafiltration
À gauche : produit vers le diafilter (concentré)
À droite : perméat après diafiltration (contenant des molécules issues du concentré)
La diafiltration peut être réalisée en mode discontinu ou en continu. Le volume d'eau nécessaire dépend de la concentration initiale et de la concentration finale souhaitée des solutés dans le flux d'alimentation, du poids moléculaire des solutés et des caractéristiques de rétention de la membrane.
Il est possible de récupérer de l'eau purifiée à partir de l'eau de perméat ou de diafiltration grâce à la nanofiltration (NF) ou à l'osmose inverse (RO).
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