Исследование удельного потока растворителя в процессах ультрафильтрационного и обратноосмотического разделения биологических растворов биохимических производств

Данная работа посвящена исследованию удельного потока растворителя в баромембранных процессах разделения в биохимическом производстве. Основными показателями, которыми характеризуются методы баромембранной технологии, являются производительность и качество разделения. Производительность баромембранного разделения оценивается через удельную производительность или удельный поток растворителя, который равен расходу пермеата через единицу рабочей площади мембраны в единицу времени и также определяемый скоростью процесса баромембранного разделения. Данный параметр зависит от материала мембраны, природы растворенных веществ и их концентраций в растворе, от рабочего давления, температуры и гидродинамики процесса. В работе проанализирован удельный поток растворителя и математически описан уравнением, основанным на законе Дарси, устанавливающим прямопропорциональную зависимость от движущей силы процесса, концентрации и вида мембраны. Для проведения исследования применялась следующая методика. Начальный этап заключался в предварительной отмывке мембран от примесей, проверке герметичности отдельных узлов, выводе установки в рабочий режим на промежуток времени до 18 часов. Затем был проведен предварительный опыт для установления постоянной производительности с коэффициентом задержания мембран. После этого была выполнена серия основных экспериментов, по результатам которых рассчитывали удельный поток растворителя. В результате исследований сделаны определенные выводы. При повышении концентрации уменьшается удельный поток растворителя. На ультрафильтрационных мембранах удельный поток растворителя выше, чем на обратноосмотических мембранах. Данное явление зависит от типа мембраны. При повышении давления прямо пропорционально увеличивается поток растворителя, и, следовательно, производительность баромембранного разделения растворов. На удельный поток растворителя влияют концентрационная поляризация, гелеобразование и осадкообразование, которые образуются в результате увеличения давления и адсорбции на поверхности мембраны.