д.т.н., профессор, кафедра прикладной геометрии и компьютерной графики, ул. Мичуринская, 112, Тамбов, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, applied geometry and computer graphics department, Michurinskaya str., 112, Tambov, Russia
аспирант, кафедра прикладной геометрии и компьютерной графики, ул. Мичуринская, 112, Тамбов, Россия
graduate student, applied geometry and computer graphics department, Michurinskaya str., 112, Tambov, Russia
д.т.н., профессор, кафедра коммерции и товароведения, ул. Карла Маркса, 67А, г. Воронеж, 394030, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, commerce and merchandizings department, Karl Marx str., 67A, Voronezh, 394030, Russia
к.т.н., доцент, кафедра природопользования и защиты окружающей среды, ул. Мичуринская, 112, Тамбов, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, nature management and environmental protection department, Michurinskaya str., 112, Tambov, Russia
В работе были исследована, диффузионная проницаемость, молочных компонентов через ультрафильтрационные полимерные мембраны вида УПМ100, УАМ150 и УПМК. Описаны конструкции диффузионных установок. Первая установка работает с применением трубчатого мембранного модуля, вторая установка имеет вид плоскокамерной ячейки. Предпочтения для проведения экспериментальных исследований отдано плоскокамерной ячейке. Исследования проведены при изменении концентрации и температуры раствора. Отмечено, что с повышением концентрации диффузионная проницаемость снижается, а с повышением температуры раствора проницаемость увеличивается. Снижение диффузионной проницаемости обусловлено формированием пограничных диффузионных слоев, снижающих перенос вещества через пограничные и активные слои мембраны. Увеличение диффузионной проницаемости вызвано ростом подвижности ионов и молекул вещества с повышением температуры раствора, что приводит к частичному разрушению пограничных диффузионных слоев у поверхности мембраны. Для теоретического расчета коэффициента диффузионной проницаемости разработаны математические выражения и получены численные значения величин эмпирических коэффициентов. Разработанные математические выражения с хорошей достоверностью описывают экспериментальные данные по диффузионной проницаемости. Полученные экспериментальные и расчетные данные можно с большой достоверностью применять в расчетах массопереносных потоков веществ через полупроницаемые мембраны, а также в инженерных методиках расчета и прогнозирования эффективности применения мембранных процессов для разделения, очистки и концентрирования промышленных и технологических растворов. По результатам экспериментов и расчетных данных были построены кривые, которые наглядно показывают влияние концентрации на диффузионную проницаемость для всех типов исследуемых ультрафильтрационных полимерных мембран.
In work were investigated processes of a transmittivity, dairy components through ultrafiltrational polymeric membranes of a type of UPM100, UAM150 and UPMK. Two types of installation a diffusion transmittivity were described. The first installation with use of the roll-type membranous module, the second installation has an appearance of a flat-chamber cell. Preferences for carrying out the pilot studies it is given to a flat-chamber cell. Researches are conducted at change of concentration and temperature of solution. It is noted that with strengthening the diffusion transmittivity decreases, and with solution temperature increase the transmittivity increases. Decrease in a diffusion transmittivity is caused by formation of the boundary diffusion layers reducing transfer of substance through boundary and fissile layers of a membrane. Increase in a diffusion transmittivity is caused by body height of ionic mobility and molecules of substance with solution temperature increase that leads to partial destruction of boundary diffusion layers at a membrane surface. Mathematical expressions are developed for theoretical calculation of coefficient of a diffusion transmittivity and numerical values of sizes of empirical coefficients are received. The developed mathematical expressions with good reliability describe the experimental data’s on a diffusion transmittivity. The obtained experimental and calculation data can be applied with big reliability in calculations of streams of substances through the semipermeable membranes and also in engineering calculation procedures and predictions of effectiveness of application of membranous processes to division, cleanings and concentratings of industrial and technological solutions. By results of experiments and design data’s curves which demonstrate influence of concentration on a diffusion transmittivity for all types of the studied ultrafiltrational polymeric membranes were constructed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.