Расчёт мембранной установки

Исходные данные: расход концентрируемого раствора — ; начальная концентрация дрожжевых клеток в пиве — ; концентрация дрожжевых клеток в пиве после концентрирования раствора — ; содержание дрожжевых клеток в пермеате не должно превышать . Размер дрожжевых клеток: 9-11 2-3 мкм.

Выбор мембраны

При выборе мембраны следует исходить из того что, что она должна обладать максимальной удельной производительностью при селективности, обеспечивающей выполнение требований к качеству пермеата (соответствие санитарным нормам, допустимым потерям растворённого вещества и т.д.). Кроме того, мембрана должна обладать высокой химической стойкостью по отношение к разделяемому раствору.

Определение истинной селективности производится по графику зависимости истинной селективности мембраны от отношения . График построен для интервала , в котором селективность имеет большие значения, обычно удовлетворяющее условиям разделения. Примем допущение, что в рабочем диапазоне концентраций разделяемого раствора истинная селективность остаётся постоянной.

Тогда критерий пригодности мембраны, т.е. минимальная допустимая её селективность по задерживаемому веществу, можно определить с помощью уравнения

.        (1)

В качестве разделяющей принимаем мембрану МФАС-СПА, изготовленную из ацетата целлюлозы. Для выбранной мембраны , что удовлетворяет условию .

Таблица1 – Техническая характеристика мембраны МФАС-СПА

Средний диаметр пор,мкм	3
Производительность по дистиллированной воде при p=0,05 МПа,	150…300
Производитель	ЗАО НТП «Владипор»

По графику определяем истинную селективность мембран: . Условие пригодности мембраны выполняется, так как истинная селективность выбранной мембраны больше минимально допустимой.

Определяем удельную производительность мембраны по разделяемому раствору. Для этого сначала определяем удельную производительность мембраны по чистой воде:

,            (2)

где константа проницаемости мембраны по воде, принимается по технической характеристике мембраны; принимаем ;  — рабочий перепад давлений.

Основным фактором, снижающим удельную производительность, является повышение вязкости. Кинематическая вязкость пива при  составляет ; плотность раствора  (Приложение 7 [7]). Тогда динамическая вязкость раствора

.                       (3)

Кинематическая вязкость воды при той же температуре ; плотность  (Приложение 4 [7]). Динамическая вязкость воды

.               (4)

Тогда удельная производительность мембраны по разделяемому раствору

.                   (5)