Jako kluczowa konfiguracja w separacji membranowej, rurowe membrany ultrafiltracyjne, dzięki swojej unikalnej konstrukcji strukturalnej i zaletom kanałów płynowych, wykazują doskonałe możliwości adaptacji i stabilność w obsłudze wysoko-zawiesin ciał stałych, o wysokiej-lepkości i łatwo zanieczyszczonych pasz. Ich podstawową zasadą jest wykorzystanie warstwy membrany o rozmiarach porów od nanometrów do mikrometrów pod ciśnieniem w celu przesiania i zatrzymania makrocząsteczek, koloidów, zawieszonych cząstek i mikroorganizmów w roztworze, uzyskując w ten sposób klarowność, stężenie i frakcjonowanie surowca.
Podstawowa struktura rurowej membrany ultrafiltracyjnej składa się z porowatej rury nośnej i polimerowej membrany separacyjnej pokrytej jej wewnętrzną lub zewnętrzną ścianą. Typowe materiały obejmują polisulfon, polieterosulfon, polipropylen i ceramikę. Surowiec przepływa z dużą prędkością-w sposób krzyżowy wewnątrz lub na zewnątrz rury. Pod ciśnieniem rozpuszczalnik i drobnocząsteczkowe substancje rozpuszczone przenikają przez ścianę membrany na stronę permeatu, podczas gdy zatrzymane cząstki stałe i polimery są usuwane wraz z koncentratem. Ze względu na przestronny kanał przepływowy i dużą prędkość podawania, rurowe membrany ultrafiltracyjne skutecznie tłumią polaryzację stężenia i zanieczyszczenie membran, dzięki czemu są szczególnie odpowiednie do złożonych systemów zawierających olej, flokulanty, wysoką zawartość części stałych lub wysoką lepkość.
W porównaniu z tradycyjnymi membranami ultrafiltracyjnymi-spiralnymi lub kanalikowymi, rurowe membrany ultrafiltracyjne oferują znaczne korzyści pod względem silnych właściwości przeciwporostowych oraz łatwości czyszczenia i konserwacji. Szeroki kanał przepływowy zmniejsza ryzyko zatkania cząstkami stałymi, a nawet w przypadku wystąpienia zanieczyszczeń strumień można szybko przywrócić poprzez fizyczne płukanie lub czyszczenie chemiczne, co wydłuża żywotność membrany. Ponadto struktura rurowa ma stosunkowo mniejsze wymagania dotyczące wstępnej obróbki paszy i może pracować stabilnie w warunkach z dużymi wahaniami stężenia zawiesin.
W zastosowaniach rurowe membrany ultrafiltracyjne są szeroko stosowane do klarowania i zagęszczania w przemyśle spożywczym i napojów, na przykład w przypadku soków, produktów mlecznych i ekstraktów roślinnych; w oczyszczaniu ścieków i ponownym wykorzystaniu odzyskanej wody, do głębokiego oczyszczania ścieków biochemicznych lub ścieków przemysłowych; w dziedzinie biofarmaceutyki do klarowania brzeczków fermentacyjnych, zagęszczania i separacji białek; oraz w przemyśle chemicznym i wydobywczym do odzyskiwania pigmentów, barwników, katalizatorów i zagęszczania zawiesin.
Wraz z postępem w technologii materiałowej i optymalizacją konstrukcji modułowej, rurowe membrany ultrafiltracyjne rozwijają się w kierunku wyższej przepustowości, większej odporności na korozję i wyższej odporności na temperaturę. Ich pozycja w trudnych zadaniach separacji staje się coraz bardziej stabilna, co czyni je jedną z kluczowych technologii wspierających czystą produkcję przemysłową i efektywne wykorzystanie zasobów.
