МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ С УЧEТОМ ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ МЕМБРАНЫ

Mathematical model of ultrafiltration with gel formation under periodical membrane cleaning conditions

B.A. Lobasenko ^a

Andrey G. Semenov ^b

Affiliation

a Kemerovo Technological Institute of The Food Industry

b ГОУ ВПО "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности"

Copyright ©Lobasenko et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0. (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.

Abstract

The mathematical model of ultrafiltration of high-molecular substance solution is described. It allows to calculate the falling of membrane productivity owing to membrane pollution by the formed gel. The model considers two mechanisms of pollution: the formation of continuous gel layer and the blocking of separate membrane pores by gel plugs. Comparison with the results of the experiment is presented. The conclusion on the prevailing effect of pore blocking on the membrane productivity has been drawn on the basis of the analysis of the results.

Keywords

Mathematical model, membrane, ultrafiltration, gel formation

REFERENCES

1. Грошев, И. Мембранные технологии в молочной промышленности / И. Грошев, С. Зверев // Переработка молока. - 2004. - № 12. - С. 20-21.
2. Гаврилов, Г.Б. Современные аспекты переработки молочной сыворотки мембранными методами / Г.Б. Гаврилов. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2004. - 160 с.
3. Brans, G. Membrane fractionation of milk: state of the art and challenges <http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TGK-4D5P5NC-2&_user=10&_coverDate=11%2F01%2F2004&_rdoc=30&_fmt=high&_orig=browse&_srch=doc-info(%23toc%235257%232004%23997569998%23520261%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=5257&_sort=d&_docanchor=&_ct=50&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=d06fa2e252721a55efc987c987d5df12> / G. Brans, C.G.P.H. Schroën, R.G.M. van der Sman, R.M. Boom // Journal of Membrane Science. - 2005. - V. 243. - P. 263-272.
4. Филиппов, А.Н. Образование гель-слоя на поверхности мембраны (квазистационарное приближение) / А.Н. Филиппов, В.М. Старов, В.А. Лялин // Химия и технология воды. - 1989. - Т. 11. - № 4. - С. 291-295.
5. Золотарев, П.П. Теоретическое описание процесса ультрафильтрации с учетом гелеобразования / П.П. Золотарев, Н.В. Колосов // Химия и технология воды. - 1989. - Т. 11. - № 1. - С. 7-9.
6. Karasu, K. A model for cross-flow ultrafiltration of dairy whey based on the rheology of the compressible cake <http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TGK-4WJHB53-4&_user=10&_coverDate=09%2F30%2F2009&_rdoc=33&_fmt=high&_orig=browse&_srch=doc-info(%23toc%235257%232009%23996589998%231320069%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=5257&_sort=d&_docanchor=&_ct=38&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=b44a85b4d056a30af30b4731db521669> / Karasu Kensuke, Yoshikawa Shiro, Kentish Sandra E., Stevens Geoffrey W. // Journal of Membrane Science. - 2009. - V. 341. - P. 252-260.
7. Ho, C.-C. A combined pore blockage and cake filtration model for protein fouling during microfiltration / C.-C. Ho, A.L. Zydney // Journal of Colloid and Interface Science. - 2000. - V. 232. - № 2. - P. 389-399.
8. Katsoufidou, K. A study of ultrafiltration membrane fouling by humic acids and flux recovery by backwashing: Experiments and modeling / K. Katsoufidou, S.G. Yiantsios, F.J. Karabelas // Journal of Membrane Science. - 2005. - V. 266. - № 1. - P. 40-50.
9. Пат. 2234360 Российская Федерация, С2 В 01 D63/06, В 08 В 9/27. Аппарат для мембранного концентрирования / Б.А. Лобасенко, Д.М. Силков, А.Г. Семенов, Н.А. Благочевская (Россия). - № 2002113873/12; заявл. 27.05.2002; опубл. 20.08.2004, Бюл. № 23. - 3 с.

How to quote?

About journal