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TFFの運転条件(TMP・フラックス・透過係数)計算ツール

供給・リテンテート・透過の各圧からTMPを、透過流量と膜面積からフラックス(LMH)を求めます。

TMP(膜間差圧)1bar
フラックス24LMH
透過係数(フラックス÷TMP)24LMH/bar
TMP(bar) = (供給圧 + リテンテート圧) ÷ 2 − 透過圧 / フラックス(LMH) = 透過流量(L/h) ÷ 膜面積(m²) / 透過係数 = フラックス ÷ TMP

TMP(膜間差圧)は膜を押す実効圧、フラックスは単位面積・単位時間あたりの透過量(L/m²/h=LMH)です。透過係数はフラックス÷TMPの目安です。

運転のヒント(濃度分極・ゲル層)
  • TMP依存領域(低TMP)TMPを上げるとフラックスも上がる膜抵抗が支配的な領域。TMPに比例してフラックスが伸びます。
  • ゲル分極領域(高TMP)TMPを上げてもフラックスが頭打ち膜面に濃度分極層・ゲル層ができると、TMPを上げてもフラックスが伸びず、むしろファウリングが進むことがあります。クロスフローを上げて分極層を薄くするのが定石です。
  • クロスフローの役割膜面をこすって分極を抑えるクロスフロー(膜面に平行な流れ)を確保すると濃度分極層が薄くなり、フラックスを保ちやすくなります。せん断と圧損とのバランスで設定します。

一次情報(出典)

注意・限界

  • TMP・フラックスの最適点は膜・製品・濃度で変わります。ここでの結果は瞬時値で、運転中は濃度上昇とともに変化します。
  • 圧力の単位(bar/kPa/psi)と流量・面積の単位をそろえないと桁がずれます。フラックスはL/m²/h(LMH)です。
  • 濃度分極・ゲル層・ファウリングの挙動は膜・流路・条件依存で、実測での確認が前提です。教育目的の概算です。
この計算の考え方をくわしく:UF/DFとは?TFFの濃度分極・ゲル層とリテンテート濃縮の対策

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