Свойства мембран.

Селективность мембран – это их избирательная способность пропускать те или иные вещества. / *100% , где - селективность,%; - концентрация растворенного вещества в исх. жидкости и в пермеате, кг/.

Проницаемость мембраны – удельная производительность. G= V/ S*, где V – объем пермеата, ; S – рабочая поверхность мембраны, /;продолжительность процесса, с.

Удельная производительность показывает, какое количество пермеата пропускает мембрана, имеющая поверхность 1, за 1 с.

Аппараты для осуществления мембранных методов разделения.

В установках для мембранного разделения смесей(рис.9.19 недопустимо образование осадка на поверхности мембраны. У ее поверхности обычно наблюдается повышенная концентрация раствора. Это явление называется концентрационной поляризацией, оно приводит к снижению селективности мембран, проницаемости и к сокращению срока службы.

Во избежание концентрационной поляризации применяют магнитные мешалки и турбулизаторы.

Область применения: мембранные методы разделения веществ получили распространиение примерно 30 лет назад. Их применяют в молочной и сахарной промышленности, в производстве соков, сиропов, концентратов, экстрактов. В результате получаются продукты более высокого качества, чем при процессах выпаривания или вымораживания, с сохранением всех ценных компонентов.

Мембранные методы применяются на предприятиях пищевой промышленности и общ.пит.

Билет 17. Разделение под действием центробежных сил. Фактор разделения. Аппараты.

С целью интенсификации разделения пылей, суспензий и эмульсий процесс осаждения проводят под действием центробежной силы.

Во вращающемся потоке на взвешенную частицу дополнительно действует центробежная сила(рис.6.27), под действием которой частица движется от центра к стенке аппарата.

Центробежная сила действующая на частицу: .

Сила тяжести . В центрифугах обычно .

Для характеристики интенсивности разделения гетерогенной системы в центробежном поле по сравнению с разделением в поле силы тяжести пользуются критерием Фруда: , где w – угловая скорость вращения барабана центрифуги, рад/с; R – радиус барабана, м; g- ускорение своободного падения; n – частота, .

Критерий Фруда называютя фактором разделения.

Все центрифуги делят на два тип: обычные центрифуги и сверхцентрифуги. Для сверхцентрифуг Fr>3000.

При ламинарном движении скорость центробежного осаждения частицы определяется из уравнения Стокса: Скорость осаждения при других режимах течения рассчитывается так же, как и для осаждения в гравитационном поле, только вместо Ar используется -(Fr*Ar).

Производительность отстойных центрифуг определяется скоростью осаждения, фактором разделения и площадью поверхности осаждения в роторе центрифуги: Q=nS , где n – коэфициент пропорциональности; S – площадь поверхности, ; , где - гравитационная скорость осаждения.

В пищевых производствах применяется аппарат, называемый жидкостным сепаратором(рис.6.29 ).

Сепараторы применяют при обезжиривании молока, осветлении виноматериалов, при отделении дрожжей от продуктов брожения.