Цевасте ултрафилтрационе мембране су мембранска технологија која, под притиском, користи селективну пермеацију и механичко просејавање мембране да би се постигло ефикасно одвајање компоненти различитих величина честица у раствору. Његов основни принцип рада лежи у разлици између величине пора мембране и величине честица компоненти у раствору за напајање. Захваљујући јединственом дизајну цевастог канала протока, формиран је режим филтрације унакрсног-тока да би се сузбило загађивање и одржао стабилан проток.
Из перспективе механизма одвајања, слој за одвајање цевасте ултрафилтрационе мембране има уједначену величину пора у распону од нанометара до микрометара, обично у опсегу од 2–100 нанометара, што одговара граничној молекулској тежини од приближно 1.000–500.000 далтона. Када доводни раствор тече кроз унутрашњи или спољашњи зид мембранске цеви под одређеним притиском (обично 0,1–0,5 МПа), молекули воде и растворени раствори малих-молекула који су мањи од величине пора мембране могу продрети кроз слој мембране на страну пермеата, формирајући пречишћени пермеат. У међувремену, суспендоване честице, колоиди, бактерије, протеини, полисахариди итд., веће од величине пора мембране, задржава мембрана и испушта се аксијално дуж мембранске цеви са концентратом. Овај процес је у суштини физичко просејавање, додатно побољшано електростатичким одбијањем наелектрисаних честица површинским набојем мембране, чиме се побољшава тачност одвајања.
Дизајн цевастог канала за проток је кључна подршка за његов принцип рада. За разлику од компактних мембрана као што су мембране од шупљих влакана, цевне мембране користе порозне потпорне цеви пречника од неколико милиметара до десетина милиметара као носач, стварајући -унакрсни-проток раствора за пуњење унутар или изван цеви. Овај унакрсни - образац протока обезбеђује да највећи део раствора за напајање тече континуирано паралелно са површином мембране, са само малом количином течности која продире кроз слој мембране, ефикасно смањујући гранични слој мембране и снижавајући поларизацију концентрације и брзину таложења растворених материја на површини мембране. У међувремену, широки канали протока смањују ризик од зачепљења честица. Чак и са високо суспендованим чврстим материјама или растворима за довод високог{7} вискозитета, турбулентно рибање одржава чистоћу површине мембране, што је кључно за њену супериорну способност против обраштања у поређењу са другим конфигурацијама.
During operation, the coordinated control of pressure, flow rate, and temperature directly affects operational efficiency. Appropriately increasing pressure can increase flux, but excessive pressure will exacerbate membrane fouling and energy consumption. Maintaining a sufficiently high cross-flow velocity (typically >2 м/с) је кључно за сузбијање прљања. Умерено загревање може смањити вискозитет напајања и побољшати ефикасност преноса масе, али се мора контролисати унутар опсега температурне отпорности материјала мембране.
Укратко, цевасте ултрафилтрационе мембране, преко синергистичког механизма „притиском-покренутог-просејавањем величине пора-унакрсног-супресије загађивања унакрсног тока“, постижу ефикасно бистрење, концентрацију и фракционисање сложених раствора за пуњење. Његов принцип рада прати основне принципе мембранске сепарације, док његова структурна иновација превазилази ограничења традиционалне мембранске технологије у погледу антивегетације и прилагодљивости радним условима, што га чини поузданим решењем за изазовне задатке одвајања течности.
