старший научный сотрудник, лаборатория химии высокомолекулярных соединений, ул. Айни 299/2, г. Душанбе, 734063, Таджикистан
Senior Researcher, Laboratory of Chemistry of High molecular compounds, Ainy str. 299/2, Dushanbe, 734063, Tajikista
к.т.н., доцент, кафедра технологии пищевых производств, ул. Н. Карабаева 63/3, г. Душанбе 734061, Таджикистан
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, department of food technology, , N. Karabaeva str. 63/3, Dushanbe, 734061, Tajikistan
к.т.н., доцент, кафедра автоматизированные системы обработки информации и управления, ул. акад. Раджабовых, г. Душанбе, 734063, Таджикистан
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, department of automated information processing and control systems, acad. Rajabov str., Dushanbe, 734063, Tajikistan
д.х.н., профессор, директор, ул. Айни 299/2, г.Душанбе, 734063, Таджикистан
Dr. Sci. (Chem.), professor, director, Ainy str. 299/2, Dushanbe, 734063, Tajikistan
В данной работе предлагается математическая модель процесса изменения производительности мембраны как за счет образования сплошного слоя геля, так и за счет блокирования отдельных пор. А также приводятся результаты моделирования процесса диа-ультрафильтрационной (ДУФ) очистки пектиновых растворов и их концентрирования ультрафильтрацией (УФ) с использованием половолоконных мембран. Изучено влияние периодической промывки мембраны и процесса гелеобразования вдоль мембраны на производительность установки. Таким образом, процесс характеризуется двумя параметрами, причем А является основным параметром задачи, одинаковым для всех этапов, а второй параметр – отношение (k = F0/F') – характеризует степень прочистки пор при общей очистке поверхности мембраны и является, таким образом, одной из характеристик отдельного цикла. Значения ряда параметров определены экспериментальным путём. Показано, что при совместном решении системы дифференциальных уравнений, представленных в нормальной форме Коши, описывающих данный технологический процесс, производительность ДУФ установки можно увеличить за счет частоты промывок. Проведённые опыты продемонстрировали преимущество применения ДУФ процесса в производстве пектина и особенности очистки и концентрирования яблочного и подсолнечного пектинов в данном процессе. Установлено, что применение ДУФ обусловливает внедрение при производстве пектина энергосберегающего технологического процесса для получения целевого продукта, отвечающего требуемому качеству и экологической безопасности производства. Внедрение предложенных способов ДУФ и УФ в производство пектина приводит к улучшению качества и себестоимости продукта.
In this paper, we propose a mathematical model of the process of changing the productivity of a membrane, both through the formation of a continuous gel layer, and by blocking individual pores. Also, the results of modeling the process of dia- ultrafiltration (DUF) purification of pectin solutions and their concentration by ultrafiltration (UF) using hollow fiber membranes are presented. The effect of periodic washing of the membrane and the process of gelation along the membrane on the productivity of the plant was studied. Thus, the process is characterized by two parameters, and A is the main parameter of the problem, which is the same for all stages, and the second parameter, the ratio (k =F0/F'), characterizes the degree of pore purification with a general cleaning of the membrane surface and is thus one from the characteristics of a single cycle. The valuesof a number of parameters are determined experimentally. It is shown that when the system of differential equations, represented in the normal Cauchy form describing the given technological process, is jointly solved, the productivity of the DUF system can be increased by the frequency of flushing. The conducted experiments demonstrated the advantage of the use of the DUF process in the production of pectin and the features of purification and concentration of apple and sunflower pectins in this process. It is established that the use of DUF causes the introduction of an energy-saving technological process in the production of pectin to produce the target product that meets the required quality and environmental safety of production. The introduction of the proposed methods of DUF and UF into the production of pectin leads to an improvement in the quality and cost of the product.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.