аспирант, кафедра механики и инженерной графики, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
graduate student, mechanics and engineering graphics department, Sovetskaya., 106 Tambov, 392000, Russia
д.т.н., профессор, кафедра механики и инженерной графики, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, mechanics and engineering graphics department, st. Sovetskaya., 106 Tambov, 392000, Russia
д.т.н., профессор, кафедра коммерции и товароведения, г. Воронеж, 394000, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, commerce and commodity department, Voronezh, st. Karl Marx, 67A
главный инженер, г.Тамбов, проезд Пограничный, д. 2 392000, Россия
Chief Engineer, ,, Tambov, Pogranichny proezd, 2 392000, Russia,
к.т.н., доцент, кафедра материалов и технологий, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, materials and technology department, st. Sovetskaya., 106 Tambov, 392000, Russia
В работе представлены результаты экспериментальных данных по кинетическим характеристикам ультрафильтрационных трубчатых элементов, такие как выходной удельный поток, коэффициент задержания, коэффициент диффузионной проницаемости, коэффициент распределения. Для исследований очистки молочной сыворотки применялись ультрафильтры трубчатого типа БТУ 05/2 с материалом мембран фторопласт (Ф), полиэфирсульфон (ПЭСФ), полисульфон (ПС). Для теоретического расчета коэффициента задержания, выходного удельного потока, коэффициента диффузионной проницаемости, коэффициента распределения были разработаны математические выражения и получены эмпирические коэффициенты. Разработанное математическое выражение с хорошей достоверностью описывает экспериментальные данные. Полученные экспериментальные и расчетные данные могут быть с высокой надежностью использованы при расчете массопереносных потоков веществ через полупроницаемую мембрану, а также в инженерных методах расчета и прогнозирования эффективности, применения мембранных процессов для концентрирования сыворотки. Концентрация белка в реальной молочной сыворотке определялось методом формольного титрования. На основе проведенных исследований была установлена зависимость роста выходного удельного потока от давления, что оптимальным давлением для концентрирования молочной сыворотки на выбранных нами ультрафильтрационных мембранам является 0,25 МПа. Для трех типов ультрафильтров экспериментальное значение коэффициента находилось в пределах 99% по белку. Для теоретического расчета коэффициента задержания была разработана и зарегистрирована программа на языке MAXIMA. За счет метода нанесения мембраны на армирующий элемент, материал мембраны полиэфирсульфон (ПЭСФ) и полисульфон (ПС) имеют подложку, за счет чего они сорбируют на себе больше веществ, из-за этого коэффициент диффузионной проницаемости и коэффициент распределения значительно выше, чем у фильтрующего элемента с мембраной из фторопласта (Ф), которая не имеет подложки.
The paper presents the results of experimental data on the kinetic characteristics of ultrafiltration tubular elements, such as the output specific flow, retention coefficient, diffusion permeability coefficient, distribution coefficient. To study the purification of milk whey, we used tubular ultrafilters BTU 05/2 with membrane material fluoroplast (F), polyethersulfone (PESF), polysulfone (PS). For theoretical calculation of the retention coefficient, output specific flux, diffusion permeability coefficient, distribution coefficient, mathematical expressions were developed and empirical coefficients were obtained. The developed mathematical expression describes the experimental data with good reliability. The obtained experimental and calculated data can be used with high reliability in calculating mass-transfer fluxes of substances through a semi-permeable membrane, as well as in engineering methods for calculating and predicting efficiency, and using membrane processes for concentrating serum. The protein concentration in real milk whey was determined by formol titration. On the basis of the studies carried out, the dependence of the growth of the output specific flow on pressure was established, that the optimal pressure for concentrating milk whey on the ultrafiltration membranes we have chosen is 0.25 MPa. For three types of ultrafilters, the experimental value of the coefficient was within 99% for protein. For the theoretical calculation of the retention coefficient, a program in the MAXIMA language was developed and registered. Due to the method of applying the membrane to the reinforcing element, the membrane material polyethersulfone (PESF) and polysulfone (PS) have a substrate, due to which they sorb more substances on themselves, because of this, the diffusion permeability coefficient and the distribution coefficient are much higher than that of a filter element with membrane made of fluoroplastic (F), which does not have a substrate.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.