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.

коэффициент диффузионной проницаемости, ультрафильтрация, мембрана, пограничный слой

1. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. М.: Химия. 1986. 272 с.

2. Лазарев С.И., Ковалева О.А., Шестаков К.В., Полянский К.К. Особенности ультрафильтрационной очистки промышленных растворов крахмало-паточного производства // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 45–50.

3. Лазарев С.И., Головашин В.Л., Полянский К.К., Мальцева О.Ю. Исследование коэффициента задержания в процессе обратноос-мотического разделения биологических растворов биохимических производств // Вестник ВГУИТ. 2015. № 2. С. 204–209.

4. Naudy S., Collette F., Thominette F., Gebel G. et al. Influence of hygrothermal aging on the gas and water transport properties of Nafion membranes // Journal of Membrane Science. 2014. V. 451. P. 293–304.

5. Zavastin D., Cretescu I. Bezdadea М. et al. Preparation, characterization and applicability of cellulose acetate–polyurethane blend membrane in separation techniques // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2010. V. 370. № 1–3. P. 120–128.

6. Kamal Н., Abd-Elrahim F.M., Lotfy S. Characterization and some properties of cellulose acetate-co-polyethylene oxide blends prepared by the use of gamma irradiation // Journal of Radiation Research and Applied Sciences. 2014. V. 7. № 2. P. 146–153. doi: 10.1016/j.jrras.2014.01.003

7. Богомолов В.Ю. Разработка и научное обоснование процесса ультрафильтрационного концентрирования и деминерализации подсырной сыворотки. Тамбов: ТГТУ, 2015. 191 с.

8. Матейко Н.В. Анализ сточных вод молочной отрасли // Сборник материалов 73-й студенческой научно-технической конференции; под общ. ред. Басалай И.А. Минск: БНТУ, 2017. С. 155–160.

9. Arthanareeswaran G., Thanikaivelan P., Srinivasn K., Mohan D. et al. Synthesis, characterization and thermal studies on cellulose acetate membranes with additive // European Polymer Journal. 2004. V. 40. № 9. P. 2153–2159.

10. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. М.: ДеЛи принт, 2004. 587 с.