-5 فرآیندهای اولترافیلتراسیون
اولترافیلتراسیون یک فرآیند غشایی فشار پائین می باشد، که غشاهای نیمه تراوا را برای جدا کردن اجزاء معمولاً بر اساس اندازه و شکل اجزاء به کار می برد. غشاهای نیمه تراوا[1] معمولاً به صورت ناهمسانگرد[2] یا نا متقارن[3] هستند. این غشاها دارای یک لایه نازک در سطح هستند که این لایه باعث جداسازی می شود. به این لایه، لایه فعال[4] گفته می شود. شکل 1-3 تصویر میکروسکوپ الکترونیکی غشاهای اولترافیلترا و تصویر شماتیکی از غشاء را نشان می دهد (Wagne, 2001)
فرآیند اولترافیلتراسیون معمولاً در دمای پائین و سرعت پائین انجام می گیرد و از آسیب رسیدن و تغییر ماهیت ذرات حساس به دما و همچنین حساس به تنش برشی جلوگیری می کند این خاصیت به خصوص در مورد مواد غذایی که خواص تغذیه ای[5] و خواص حسی[6] در آنها بسیار مهم می باشند، قابل توجه می باشد.
1-6 شار[7] جریان
شار یک فرآیند غشایی مبتنی بر نیروی محرکه فشاری به مقامت هیدرولیکی غشاء و اختلاف فشار در عرض غشاء بستگی دارد. این وابستگی معمولاً به شکل معادله 1-1 بیان می شود.
که در معادله فوق
Rm مقاومت هیدرولیکی غشاء بر حسب (m-1)
اختلاف فشار در عرض غشاء بر حسب (Pa)
ویکوزیته سیال عبوری از درون حفرات غشاء (Pa.s)
مقاومت هیدرولیکی غشاء عکس تراوش پذیری می باشد و بستگی به اندازه حفره ها، تخلخل و ضخامت غشاء دارد. بر مبنای تئوری ماکسول ـ استفان می توان تراوش هیدرولیکی غشاء را به صوزت معادله 1-2 نوشت.
Hp تراوش پذیری هیدرولیکی (m)
تخلخل غشاء
پیچش[8] کانال
B0 تراوش پذیری مخصوص (m2)
ضخامت غشاء (m)
در این معادله اثر ساختار، ضخامت و تخلخل غشاء در تراوش پذیری مخصوص تا
اندازه ای از سایر پارامترها جدا شده است. غشاهای ساختارهای متفاوتی دارند. ممکن است دارای حفره های کم و بیش استوانه ای و متشکل از بستر پر شده ذرات کوچک گوناگون در حد نانومتر باشند. اگر غشاء متخلخل باشد. اغلب فرض می شود که دارای حفره های استوانه ای و مستقیم است. معمولاً تراوش پذیری مخصوص به کمک معادله هایگن ـ پویسله[9] که برای جریان ویسکوز سیالات از درون لوله های نازک می باشد به صورت معادله 1-3 توصیف می شود (Brid, 2002).
دانلود مقاله فرآیندهای اولترافیلتراسیون
