Аффилиация
a ФГБОУ ВО "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)"
Все права защищены ©Лобасенко и др. Это статья с открытым доступом, распространяемая на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. (
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), позволяет другим распространять, перерабатывать, исправлять и развивать произведение, даже в коммерческих целях, при условии указания автора произведения.
Аннотация
Предложена математическая модель мембранного концентрирования с использованием теории автоматического управления (передаточных функциях). Модель может быть использована для описания мембранных процессов в аппаратах с отводом поляризационного слоя различных конструкций. Модель учитывает технологические, конструктивные и режимные параметры как самого мембранного аппарата, так и отводящего устройства. Приведена информационная схема описанной модели, состоящая из двух условных элементов - мембранного модуля и отводящего устройства, что представляет собой базовую конструкцию мембранных аппаратов с отводом поляризационного слоя. Кроме того, в состав информационной схемы входят информационные связи. Дополнительно для связи между мембранным модулем и отводящим устройством в схему введены промежуточные параметры, являющиеся выходными для мембранного модуля и входными для отводящего устройства. Описана методика расчета передаточной функции системы. Проведена сравнительная оценка данных, полученных с использованием предложенной модели, с экспериментальными результатами исследования опытно-промышленной конструкции мембранного аппарата. Расхождение показателей концентрации сухих веществ в отводимом слое, полученных теоретическим путем по предложенной математической модели, и экспериментальных данных во всем диапазоне изменения технологических параметров процесса не превышает 10 %. По результатам оценки сделаны выводы, что предложенная математическая модель описывает объект моделирования адекватно и обладает достаточной прогностической способностью для применения при расчете промышленных установок. Данные экспериментальных исследований опытно-промышленной конструкции обработаны и представлены в виде уравнения регрессии, связывающего концентрацию отводимого поляризационного слоя от технологических параметров, получены их рациональные значения.
Ключевые слова
Мембраны,
моделирование,
поляризационный слой,
передаточные функции
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Свитцов, А.А. Введение в мембранную технологию / А.А. Свитцов. - М.: ДеЛи Принт, 2007. - 208 с.
- Мулдер, М. Введение в мембранную технологию: пер. с англ. / М. Мулдер. - М.: Мир, 1999. - 513 с.
- Дытнерский, Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет / Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1986. - 272 с.
- Фетисов, Е.А. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока / Е.А. Фетисов, А.П. Чагаровский. - М., Агропромиздат, 1991. - 272 с.
- Брок, Т.Д. Мембранная фильтрация: пер.с англ. / Т.Д. Брок. - М.: Мир, 1987. - 464 с.
- Гаврилов, Г.Г. Технология мембранных процессов переработки молочной сыворотки и создание продуктов с функциональными свойствами: монография / Г.Б. Гаврилов. - М.: Россельхозакадемия, 2006. - 134 с.
- Drioli, Enrico. Membrane Contactors: Fundamentals, Applications and Potentialities / Enrico Drioli, A. Criscuoli, E. Curcio// Membrane Science and Technology. - 2005. - Vol. 11. - 516 р.
- Лобасенко, Б.А. Математическое моделирование процесса мембранного концентрирования на основе кибернетического подхода / Б.А. Лобасенко, Р.В. Котляров, Е.К. Сазонова // Фундаментальные исследования. - 2016. - № 2-1. - С. 70-75.
- Котляров, Р.В. Моделирование процесса мембранного концентрирования молочных сред и разработка аппаратурных схем установок: автореферат дисс. … канд. техн. наук: 05.18.12. - Кемерово, 2009. - 17 с.
- Baeumer, B. Unbounded functional calculus for bounded groups with applications / B. Baeumer, M. Kovács, M. Haase // Journal of Evolution Equations. - 2009. - Vol. 9. - № 1. - P. 171-195.
- Патент № 2181619 Российская Федерация. Аппарат для мембранного концентрирования / Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А.; заявитель и патентообладатель Лобасенко Б.А. - Опубл. 27.04.2002 в Б.И. № 12.
