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.

диа-ультрафильтрация, пектиновые полисахариды, очистка и концентрирование, система дифференциальных уравнений, моделирование.

1. Пат. № 197 TJ. Способ очистки пектинового гидролизата и получение пектинового геля / Мухидинов З.К., Опубл.14.11.98, Бюл. № 3 (11).

2. Мулдер М. Введение в мембранную технологию. Пер. с англ. М.: Мир, 1999,513 с.

3. Fishman M.L., Cooke P.H., Chau H.K., Coffin D.R. et al. // Biomacromol. 2007. V. 8. P. 573.

4. Горячий Н.В., Свитцов А.А. и др. Критические технологии //Мембраны. 2002. № 2. C. 40–43.

5. Мухидинов З.К., Джонмуродов AC, Горшкова Р.М и др. Диаультрафильтрационная концентрирование и очистка пектиновых полисахаридов // Известия Вузов. Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. № 2. С. 121–125.

6. Джонмуродов А.С., Тешаев Х.И., Мухидинов З.К. и др. Концентрирование и очистка пектиновых полисахаридов на полупромышленной диа-ультрафильтрационной установке // Известия АН РТ. 2011.Т. 142.№ 1. C. 67–73.

7. Филиппов А.Н., Старов В.М., Лялин В.А. Образование гель-слоя на поверхности мембраны (квазистационарное приближение) // Химия и технология воды. 1989. Т. 11. № 4. С. 291–295.

8. Karasu K., Yoshikawa Sh., Kentish S. E., Stevens G. W. A model for cross-flow ultrafiltration of dairy whey based on the rheology of the compressible cake // Journal of Membrane Science. 2009. V. 341. P. 252–260.

9. Семенов А.Г., Лобасенко Б.А. Математическое описание процесса ультрафильтрации с учетом гелеобразования на поверхности мембраны // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. № 8. С. 15.