Use of intermittent jets to enhance flux in crossflow filtration

This paper deals with the influence of a new flow unsteadiness on the permeate fluxes in crossflow filtration. A pneumatically controlled valves generates intermittent jets from the main flow, causing the formation of large vortices moving downstream along the tubular membrane. The main results of the numerical calculation of such flows are given. The experimental study was carried out by filtering a bentonite suspension through an ultrafiltration mineral membrane. Time evolutions of flux were achieved in steady diameter ratio and the jet velocities are discussed. The applicability of such an unsteady flow is examined with a view to effects on energy consumption and possible viscosity effects. / L'article traite d'un nouveau procédé hydrodynamique destiné à améliorer les débits de filtrat en filtration tangentielle. Une vanne pneumatique génère des jets intermittents dans l'écoulement principal. Il en résulte la formation de tourbillons se déplaçant le long de la membrane de filtration. Les caractéristiques de l'écoulement ainsi généré ont été étudiées par des simulations numériques dont seuls les résultats principaux sont donnés dans l'article. L'étude expérimentale porte sur la filtration d'une suspension de bentonite à travers des membranes minérales d'ultrafiltration. L'application de l'instationnarité de jet intermittent a permis de doubler le débit de perméat à travers la membrane. Les résultats sont discutés en fonction des vitesses de jet et du rapport de diamètres entre le jet et le tube de filtration. L'aspect énergétique est aussi abordé

Numerical study of an unsteady confined jet. Application to crossflow filtration

This paper deals with the influence of a new flow unsteadiness on the permeate flux in crossflow filtration. A pneumatically controlled valve generates intermittent jets from the main flow, leading to the formation of large vortices moving downstream along the tubular membrane. A numerical calculation of this flow is achieved using a finite difference scheme. Influences of tube diameter and jet velocities are discussed. Application of this technique is carried out by filtering a bentonite suspension through an ultrafiltration membrane. / L'article traite d'un nouveau procédé hydrodynamique destiné à améliorer les débits de filtrat en filtration tangentielle. Une vanne pneumatique génère des jets intermittents dans l'écoulement principal. Il en résulte la formation de tourbillons se déplaçant le long de la membrane de filtration. La simulation numérique de l'écoulement instationnaire ainsi généré a été conduite à l'aide d'un code de calcul aux différences finies. On étudie l'effet du passage des tourbillons sur les vitesses et les concentrations près de la paroi filtrante. Le mécanisme de balayage hydrodynamique de la paroi est analysé. Les influences relatives de la vitesse de jet et des rapports de diamètre (jet/tube filtrant) conduisent à conseiller des dimensionnements différents suivant la nature du colmatage prévisible. L'efficacité du procédé est vérifiée expérimentalement par ultrafiltration d'une suspension de bentonite

Influence of a gas/liquid two-phase flow on the ultrafiltration and microfiltration performances: case of a ceramic flat sheet membrane

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Hydrodynamics of slug flow applied to cross-flow filtration in narrow tubes

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Yeast suspension filtration: Flux enhancement using an upward gas/liquid slug flow - Application to continuous alcoholic fermentation with cell recycle

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