автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя

На правах рукописи

САФОНОВ АНТОН АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕМБРАННОГО АППАРАТА С КОМБИНИРОВАННЫМ ОТВОДОМ ДИФФУЗИОННОГО СЛОЯ

Специальность: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена на кафедрах "Процессов и аппаратов пищевых производств" и "Прикладная математика и информатика" в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности

Научный руководитель

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Б.А. Лобасенко

кандидат физико-математических наук, доцент А.Г. Семенов

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Г.Е. Иванец

- кандидат технических наук Ю.А Коршиков

Ведущее предприятие - Кузбасский государственный

технический университет

Защита состоится «П.» марта 2004 г. в 14 час, на заседании диссертационного совета К 212.089.01 при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Автореферат разослан февраля 2004

г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

И.А. Бакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В результате научно - технического прогресса в последние десятилетия наблюдается рост числа физических, химических и иных факторов, оказывающих негативное влияние на состояние окружающей среды и здоровье человека. Вследствие ухудшения экологической обстановки уровень содержания токсичных химических соединений, радионуклидов, биологических агентов, микроорганизмов в продуктах питания способствует нарастанию негативных тенденций в состоянии здоровья населения Кузбасса.

Для изменения создавшегося положения требуется оснащение предприятий современной техникой, создание принципиально новых технологий, обеспечивающих комплексную безотходную переработку сырья и организацию производства экологически безопасных и полноценных комбинированных продуктов питания. При этом нужно учитывать потребности различных возрастных групп и состояние здоровья населения.

Как в пищевой, так и во многих других отраслях народного хозяйства довольно широко распространены процессы разделения и очистки различных жидких сред. Уровень развития машин и аппаратов, используемых в настоящее время для этой цели недостаточен. Особенно это относится к выделению высокомолекулярных соединений, таких как белки, которые имеют важное значение в здоровом питании человека. Белки молока являются полноценными, так как содержат все незаменимые аминокислоты. Выделив их, можно синтезировать разнообразные белковые пищевые продукты.

Для реализации данного процесса целесообразно использовать мембранные методы, в частности, ультрафильтрацию. Так как для интенсификации процесса ультрафильтрации технические возможности усовершенствования (турбулизация потока за счет увеличения его скорости, использования турбули-зирующих вставок, введения дисперсной фазы и пр.) практически исчерпаны, остается искать другие, нетрадиционные подходы. Один из них основан на использовании явления концентрационной поляризации. При таком подходе непрерывно осуществляют отвод поверхностного диффузионного слоя с более высокой концентрацией задерживаемых веществ по отношению к основному потоку. В данном направлении был разработан ряд конструкций аппаратов, которые можно условно разделить на две группы, отличающихся отводом диффузионного слоя из разных областей аппарата. При этом общим и наиболее существенным их недостатком является небольшая величина отводимого слоя (производительность). Поэтому разработка высокоэффективного оборудования для осуществления мембранных процессов является актуальной научной задачей. Для интенсификации процесса целесообразно использовать комбинированную конструкцию, сочетающую положительные стороны обеих групп.

Цель и задачи исследований. С учетом вышеизложенного целью работы является разработка аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя для интенсификации процесса мембранного

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: создание математической модели формирования диффузионного слоя на поверхности трубчатой мембраны; разработка конструкции аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя; определение рациональных удельных объемов отводимого слоя из различных областей аппарата; экспериментальные исследования влияния технологических режимов мембранного концентрирования с использованием нового аппарата с целью нахождения их рациональных значений при обработке молочных продуктов.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая формирование гелевого и диффузионного слоев (ДС) на поверхности трубчатой мембраны и позволяющая оценить профиль концентрации в ДС; усовершенствована классификация мембранных аппаратов, где деление на классы производится по признаку отношения к явлению концентрационной поляризации и возможности проведения очистки мембраны; получены экспериментальные данные о влиянии основных технологических режимов мембранной переработки молока и творожной сыворотки на массовое содержание сухих веществ в отводимом ДС и определены их рациональные параметры.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработана новая конструкция мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя, техническая новизна которого защищена патентом РФ. Найдены значения рациональных удельных объемов отводимого слоя из различных областей аппарата, при которых концентрация и количество его максимальны. Разработанный аппарат прошел опытную проверку на Гормолзаводе № 2 г. Кемерово. Полученный при этом концентрат творожной сыворотки был использован для производства десерта «Фантазия». Предложена технологическая схема производства адаптированной детской смеси с использованием разработанного мембранного аппарата.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» КемТИПП при подготовке бакалавров и магистров.

Автор защищает. Новую конструкцию мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя, позволяющую интенсифицировать процесс мембранного концентрирования молочных сред; математическую модель формирования гелевого и диффузионного слоев на поверхности трубчатой мембраны; результаты экспериментальных исследований разработанного аппарата.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на ежегодных науч. конф. КемТИППа (2000 - 2003); науч.-техн. конф. «Молодые ученые -пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)» (Москва, 2000); 4-ой межд. науч.-техн. конф. «Пища. Экология. Человек» (Москва, 2001); межд. симпозиуме «Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 1 в центральном журнале, 1 депонированная рукопись, 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 113 страницах машинописного текста. Работа включает 30 рисунков, 7 таблиц. Список литературы содержит 113 наименований. Приложения представлены на 13 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, приведена ее общая характеристика.

В первой главе показаны способы разделения молочных продуктов и, в частности, выделения белковой составляющей из вторичного сырья, конструкции мембранных аппаратов, применяемых в пищевой промышленности. Рассмотрены и проанализированы аппараты нового типа, использующие отвод ДС.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям процесса мембранной фильтрации. Проведен обзор, где показано, что существующие модели не учитывают динамику процесса и считают толщину диффузионного слоя постоянной. Однако известно, что при движении раствора толщина этого слоя увеличивается. В начале мембраны толщина его мала (рис. 1), концентрация на поверхности мембраны незначительно отличается от концентрации в ядре потока и гелевый слой не образуется. По мере увеличения длины мембраны происходит его образование, что значительно увеличивает сопротивление фильтрования и снижает скорость процесса. Поэтому определение длины начального участка мембраны, свободного от геля, имеет важное практическое значение.

Рис. 1. Формирование слоев на поверхности мембраны

При математическом моделировании процесса ультрафильтрации приняты следующие допущения: 1) скорость потока за пределами пограничных слоев неизменна по длине мембраны; 2) увеличение концентрации раствора до начала

образования гелевого слоя не влияет на фильтрующие свойства мембраны.

В этом случае течение и массообмен в пограничных слоях (при отсутствии слоя геля) описываются уравнениями пограничного слоя:

с гсаничными условиями:

дс

при у = 0: и = 0; у = -у0; Э — + уо-с = 0; (4)

ду

при у—»оо: и —► и = сопэ^х); с-»с„;--»О;--► (). (5)

ду ду

Для приближенного расчета течения и массообмена использован метод Кармана-Польгаузена, позволяющий получить простые оценки параметров процесса. В основе метода лежат: 1) допущение о конечной толщине пограничных слоев; 2) аппроксимация профилей скорости и концентрации в пограничных слоях с помощью полиномов; 3) переход от дифференциальных уравнений к интегральным соотношениям.

Интегрирование системы (1-5) дает интегральные уравнения:

с —

5с-У . У * и ,оч

о„ о» о и

соотношение (7) прин^.р.рг

/(й(Лс •ДИлсИле

= 1

(9)

Для решения уравнения (9) профили скорости и концентрации в диффузионном слое аппроксимируются некоторыми полиномами, причем для профиля концентрации можно воспользо] ^ _ д 2 ^^

используемым в расчетах процессов теплообмена (с учетом известной аналогии процессов тепло- и массопереноса).

Задачу можно существенно упростить, если принять во внимание, что при обработке растворов высокомолекулярных соединений, имеющих весьма малый коэффициент диффузии D, толщина диффузионного слоя намного меньше толщины динамического пограничного слоя. В этом случае можно пренебречь кривизной поверхности трубчатой мембраны, а ход функции в пределах

ДС считать линейным:

Тогда выражение (9) приводится к виду:

.о/ч,.

где переменные 4 и р

? _ 1 х

1,

■ Ре г

(13)

(14)

Величина р - безразмерная толщина ДС, представленная в форме «фильтрационного числа Пекле». Она связана с безразмерной концентрацией на

поверхности мембраны соотношением

2-р

После подстановки в (12) профиля концентрации в виде (10) и вычисления интеграла получается алгебраическое уравнение:

решение которого в графическом виде представлено на рис. 2. Результаты решения можно использовать, например, для определения положения точки начала формирования гелевого слоя. Если считать, что гель формируется как определенная структура при достижении некоторой заданной концентрации сг, то можно вычислить соответствующее этой концентрации значение безразмерной переменной 8», найти соответствующее значение 4 и с помощью (13) определить координату начала образования гелевого слоя.

Для оценки возможности получения обога-

щенного раствора путем отвода части потока из пристенной области мембраны, вводится коэффициент обогащения Коб, под которым понимается отношение средней концентрации в отводимом слое к ее значению в ядре потока. Его выражение, полученное с помощью описанной модели, имеет вид:

где:

Значение этого коэффициента позволяет оценить возможность получения обогащенного раствора за счет отвода его из периферийной области мембраны.

Как видно из рис. 3, величина коэффициента обогащения быстро возрастает при увеличении параметра Ф, что соответствует отводу более тонкого примем-бранного слоя и повышении параметра р (с увеличением толщины ДС).

В третьей главе приведена

усовершенствованная классификация мембранных аппаратов; дано описание лабораторно-исследовательского стенда, который включал в свой состав разработанный мембранный аппарат с комбинированным отводом диффузионного слоя; рассмотрена методика проведения эксперимента; результаты обработки экспериментальных данных.

Мембранный аппарат с комбинированным отводом диффузионного слоя показан на рис. 4. Техническая новизна конструкции подтверждена патентом РФ. Устройство работает следующим образом. Исходный раствор под давлением подается по трубчатой мембране 1. В результате процесса мембранной фильтрации на внутренней поверхности мембраны образуется слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Поток жидкости и диффузионный слой устремляются в корпус 4, в котором выполнены две кольцевые щели 3 и 5. В области щели 3 образуется большее давление, чем в сечении, где расположена щель 5. Это происходит за счет установки соответствующего положения конуса штока 6 при помощи резьбы 7. Величина общего давления, создаваемого в кожухе 2 будет меньше, чем в сечении щели 3, но больше, чем в сечении щели 5. Вследствие чего часть ДС с большим содержанием растворенных веществ с внутренней поверхности корпуса 4, за счет разности

давлений в сечении щели 3 и кожухе 2, засасывается в кожух, затем удаляется

через штуцер 8. Далее поток разделяется 1 2 3 4 5 6

полым конусом на две части: диффузионный слой и основной поток. Первый проходит по кольцевому пространству между внешней поверхностью конуса штока 6 и корпусом 1 и отводится через штуцер 9, на котором установлен вентиль для плавной регулировки количества отводимого продукта. Остальная часть потока с меньшей концентрацией про-Рис. 4. Аппарат для отвода диффузионного Х°ДИТ через отверстие

слоя: 1 - мембрана; 2 - кожух; 3, 5 - кольцевые щели; 4 - корпус; 6 — полый конус; 7 - резьба; 8 - патрубок для отвода концентрата из кольцевой щели 3; 9 - патрубок для отвода концентрата из полости за конусом

в полом

штоке. Таким образом, в данном аппарате учтен главный недостаток предыдущих конструкций подобного принципа действия, а именно - небольшой удельный объем отводимого слоя (производительность). Это достигается путем совмещения отвода диффузионного слоя как из пространства за конусом, так и через кольцевую щель. При этом под удельным объемом понималось количество отведенного слоя с единицы площади в единицу времени.

В качестве исходных растворов в экспериментальных исследованиях использовали восстановленное обезжиренное молоко и творожную сыворотку с массовой долей сухих веществ 8,4 и 4,6 % соответственно.

Для интенсификации процесса мембранного концентрирования необходимо отводить максимальное количество слоя с наибольшей концентрацией. Для этого нужно установить рациональное соотношение количеств отводимого слоя из кожуха Скож и зазор между полым конусом и корпусом Окон- Анализ результатов опытных данных (рис. 5) показал, что наибольшее содержание сухих веществ (порядка 9,8 % масс.) наблюдалось при удельном объеме отводимого слоя из кожуха Окож= при этом из пространства за конусом слой не отводился. Для увеличения производительности целесообразно отводить слой из двух областей. Как видно из графика, это возможно при производительности равной Окол^Д'Ю"4 и Ско^М'Ю"4 м3/(м2с). Концентрация в этом случае составила 9,7 % масс.

Дальнейшие исследования были направлены на изучение влияния основных технологических параметров процесса на массовое содержание задерживаемых веществ в отводимом ДС: давления (Р), температуры режима течения жидкости (Re) и продолжительности обработки (т). При проведении экспериментов поочередно фиксировали значения трех параметров и оценивали влияние четвертого.

Величина давления в аппарате оказывает существенное влияние на процесс мембранного концентрирования (рис. 6). Эффект задержания белков, особенно при повышенных давлениях, когда может образоваться геле-вый слой, обусловлен не столько действием самой ультрафильтрационной мембраны, сколько задерживающей способностью гелевого слоя на ней. Поэтому очень важно подобрать рациональное значение давления для концентрирования белковых растворов, чтобы гель не образовывался. Влияние данного фактора на концентрацию отводимого диффузионного слоя исследовали в диапазоне 0,05...0,25 МПа с шагом 0,05 МПа. Увеличение давления до Р = 0,2 МПа приводит к повышению задерживаемых веществ в отводимом слое. Далее наблюдается понижение концентрации отводимого диффузионного слоя. Это можно объяснить тем, что с увеличением давления происходит более быстрый отвод растворителя через мембрану и, следовательно, быстрое накопление задерживаемых веществ на ее поверхности. Толщина диффузионного слоя и концентрация в нем увеличиваются. После превышения значения Р = 0,2 МПа концентрация отводимого слоя падает, это может быть вызвано тем, что поры

мембраны частично забиваются, и проницаемость её снижается.

Влияние температуры на содержание задерживаемых веществ в отводимом слое показано на рис. 7. Возрастание концентрации объясняется тем,

что повышение температуры оказывает дезорганизующее воздействие, как на макромолекулы, так и на гидратацион-ные слои связанной воды. Равновесие между связанной и свободной водой при повышении температуры сдвигается в сторону десорбции связанной. Следовательно, повышение температуры действует в направлении, противоположном давлению, т.е. препятствует образованию слоя геля на поверхности мембраны. Также понижается вязкость растворителя, следовательно, увеличивается скорость ультрафильтрации (производительность по фильтрату), что приводит к более быстрому образованию диффузионного слоя. Как известно, температура денатурирации термолабильных фракций белка в молоке и сыворотке 60 — 70 °С. Поэтому, для получения белка высокого качества в на-тивном состоянии, ограничиваются температурой 60 °С.

Результаты исследований влияния режима течения среды на величину массовой концентрации сухих веществ в отводимом слое представлены на рис. 8. Из полученных данных можно сделать вывод, что в ламинарной области (Яе = 500 - 2300) происходит рост кривой. Это вызвано тем, что с повышением скорости среды в трубчатой мембране увеличиваются параметры Л и Ф (выражение 17), при условии постоянной производительности аппарата. После достижения числа Яе = 2300, т.е. при наступлении переходного режима, содержание задерживаемых веществ в отводимом слое уменьшается, поскольку поток частично турбулизируется и диффузионный слой перемешивается с основным потоком. При достижении числа Рей-нольдса значения 5000, массовая доля сухих веществ в отводимом концентрате такая же, как в канале аппарата.

20 30 40 50- 60' 70' молоко сыворотка Температура, град.

Рис. 7. Влияние температуры на массовое содержание сухих веществ в отводимом слое (Р=0,2 МПа; Яе=2300; т=20 мин)

Обработку экспериментальных данных производили в программе Statistica 6.0. В результате получены уравнения регрессии, описывающие зависимость содержания сухих веществ от технологических параметров. Для оценки адекватности полученных моделей использовали коэффициент детерминации, а также графики зависимости остатков

на нормальной вероятностной бумаге и от предсказанных значений. Уравнения регрессии при обработке сыворотки и обезжиренного молока имеют вид (18) и (19) соответственно:

Рис. 8. Влияние режима течения среды в канале аппарата на массовое содержание сухих веществ в отводимом слое (Р=0,2 МПа, 1=20 °С, т=20 мин)

Для оценки эффективности предложенной конструкции аппарата проведены сравнительные испытания с типовым оборудованием при одинаковых технологических параметрах. Динамика изменения концентрации обезжиренного молока от продолжительности представлена на рис. 9. Как следует из графика, за одинаковый промежуток времени (90 мин) содержание сухих веществ в концентрате, полученном на новом аппарате, превышает аналогичный показатель при использовании типового оборудования более чем в 1,5 раза.

Для сравнения энергозатрат нового и типового оборудования в электрическую схему привода устанавливался лабораторный ваттметр. Затраты мощности при получении одинакового по качеству готового продукта (соответствующего массовому содержанию сухих веществ в обезжиренном молоке 9,41 %) составили на новом аппарате 0,16 кВт-ч, а на типовом 0,39 кВт-ч, что в 2,4 раза ниже.

Таким образом, использование данной конструкции позволяет интенсифицировать процесс мембранного концентрирования при одновременном снижении энергопотребления.

В четвертой главе предложено использовать разработанный аппарат для выработки концентрата сывороточных белков в производстве адаптированной стерилизованной смеси «Кисломолочный» для детей грудного возраста. Ее состав является

приближенным к женскому молоку. Производство белкового концентрата в этом случае целесообразно осуществлять непосредственно в цехе детского питания. Это приведет к повышению качества и снижению стоимости продукта, т.к. исчезнет необходимость в покупке и последующем растворении сухого концентрата. Предложена технологическая схема и рецептура, учитывающие замену сухого концентрата сывороточных белков ультрафильтратом, получаемым с использованием разработанного аппарата.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель, позволяющая определить при заданных технологических параметрах протяженность начального участка мембраны, на котором не будет происходить образование геля на её поверхности. Это в значительной мере влияет на производительность как нового, так и типового оборудования, поэтому имеет важное практическое значение. Произведены расчеты и предложены рекомендации по выбору рациональной длины мембран.

2. Математическая модель позволяет рассчитать толщину диффузионного слоя и концентрацию в нем в произвольном сечении, а также, задаваясь количеством отводимого слоя, определять его концентрацию. Это дает возможность прогнозировать работу мембранных аппаратов, производящих отвод данного слоя. Расхождение значений, полученных по этой модели с опытными данными, не превышает

3. Предложена усовершенствованная классификация мембранных аппаратов, где деление на классы производится по признаку отношения к явлению концентрационной поляризации и возможности проведения очистки мембраны. Данная классификация позволяет оценить уровень развития мембранной

содержание с.в. при традиционном концентрировании -—•—содержание с.в. при использовании аппарата

содержание белка при трад. концентрированиии —В—содержание белка при использовании аппарата

Рис. 9. Сравнение концентрирования на типовом оборудовании и с использованием разработанного аппарата

техники и прогнозировать тенденции ее развития.

4. Разработана новая конструкция мембранного аппарата, отличительной особенностью которой, по сравнению с аналогичными, является комбинированный отвод диффузионного слоя. Такое решение позволило значительно увеличить производительность процесса. Техническая новизна конструкции защищена патентом РФ.

5. Найдены рациональные значения удельных объемов отводимого слоя из разных областей аппарата, при которых концентрация и количество его максимальны. Исследовано влияние технологических факторов на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое, определены их рациональные параметры при переработке обезжиренного молока и молочной сыворотки. Получены регрессионные модели, адекватно описывающие зависимость концентрации отводимого слоя от режимных параметров.

6. Показано преимущество использования нового мембранного аппарата по сравнению с типовым оборудованием по времени проведения процесса и потребляемой энергии. При получении продукта одинакового состава (при равных технологических параметрах) продолжительность работы и энергопотребление с использованием нового аппарата значительно снижаются.

7. Предложена технология производства адаптированной стерилизованной молочной смеси "Кисломолочный" (приближенной по составу к женскому молоку) для искусственного и смешанного вскармливания грудных детей, где вместо сухого концентрата используется ультрафильтрат сывороточных белков, полученный с использованием разработанного аппарата.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Аппарат для мембранного разделения жидких пищевых продуктов. // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - М., 2003. - №6. С. 67-69.

2. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Разработка и исследование нового мембранного аппарата. // Деп. в ВИНИТИ 29.12.2001, №2708 - В2001.

3. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Силков Д.М., Механошина А.А. Разработка и исследование нового типа мембранного оборудования с отводом части диффузионного слоя // Пища. Экология. Человек.: Материалы 4-ой межд. науч.-техн. конф. - М., 2001. - С. 268-269.

4. Сафонов А.А. Современные способы разделения жидких пищевых продуктов // Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания: Тез. межд. симпозиума. - Кемерово: 2002.- С. 114.

5. Сафонов А.А. Разработка малоотходной технологии переработки пищевых продуктов // Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства): Сб. тез. науч. - техн. конф. -М., 2000.-С. 98.

6. Семенов А.Г., Благочевская НА., Сафонов А.А. Математическая модель порционной установки для ультрафильтрационной сепарации молока // Технология и техника пищевых производств: Сб. науч. р-т- Кемерово, 2003. - С. 168-171.

7. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Разработка нового типа мембранного оборудования для концентрирования пищевых сред // Технология продуктов повышенной пищевой ценности: Сб. науч. р-т. - Кемерово, 2000. - С. 135.

8. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Определение оптимального количества отводимого диффузионного слоя на мембранном аппарате нового типа // Продукты питания, и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 1. - Кемерово, 2001. - С. 119.

9. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Определение точки гелеобразования при мембранной обработке обезжиренного молока // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 1. - Кемерово, 2001.-С. 70.

10. Лобасенко Б.А., Механошина А.А., Силков Д.М., Сафонов А.А. Определение зависимости содержания высокомолекулярных веществ в отводимом диффузионном слое от концентрации раствора // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 2. - Кемерово, 2001.-С. 118.

11. Лобасенко Б.А., Силков Д.М., Механошина А.А., Сафонов А.А. Интенсификация процесса концентрирования обезжиренного молока за счет промежуточной чистки мембраны // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 2. - Кемерово, 2001. - С. 119.

12. Лобасенко Б.А., Механошина А.А., Силков Д.М., Сафонов А.А. Определение содержания высокомолекулярных веществ в отводимом диффузионном слое при различных положениях мембранного аппарата // Продукты питания и рационачьное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 3. -Кемерово, 2001. - С. 130.

13. Лобасенко Б.А., Силков Д.М., Механошина А.А., Сафонов А.А. Определение зависимости толщины гелевого слоя от концентрации раствора // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 3. - Кемерово, 2001. - С. 125.

14. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Механошина А.А., Силков Д.М.' Влияние технологических параметров на отвод диффузионного слоя при мембранном концентрировании // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 3. - Кемерово, 2001. - С. 126.

15. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Семенов А.Г., Механошина А.А., Силков Д.М. Малоотходная технология переработки молочной сыворотки // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 4. - Кемерово, 2001. - С. 123.

16. Лобасенко Б.А., Механошина А.А., Силков Д.М., Сафонов А.А Тенденции развития мембранного оборудования для концентрирования молока и мо-

лочной сыворотки // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 4. - Кемерово, 2001. - С. 122.

17. Лобасенко Б.А., Силков Д.М., Механошина А.А., Сафонов А.А. Расчет зависимости толщины гелевого слоя от концентрации и физико-механических свойств молочных сред // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 4. - Кемерово, 2001. - С. 124.

18. Семенов А.Г., Благочевская НА, Лобасенко Б.А., Сафонов А.А. Математическая модель установки для ультрафильтрационной сепарации молока // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 5. - Кемерово, 2001. - С. 94.

19. Лобасенко БА, Механошина АА, Силков Д.М., Сафонов АЛ. Разработка нового типа мембранного оборудования для концентрирования пищевых сред на основе керамических мембран // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Сб. науч. р-т. Выпуск 5. - Кемерово, 2001. - С. 95.

20. Пат. РФ 2181619, МКИ В 01 D 63/06. Аппарат для мембранного концентрирования / Лобасенко Б А, Сафонов АА, Лобасенко Р.Б., Черданцева АА. // Опубл. 27.04.02.-Бюл.№ 12.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

с - массовая концентрация (% масс); О - объемный расход продукта (м3/с); Ре

- критерий Пекле, = Уо —скорость мембранной фильтрации (м/с); 8 -

толщина ДС; V — кинематическая вязкость раствора (м2/с); х(£), у(ц) — продольная и поперечная координаты; - продольная и поперечная составляющие скорости; и — скорость среды за пределами пограничных слоев; Б - коэффициент диффузии (м2/с); Ць Т)с - безразмерные параметры; 0 — безразмерная концентрация;^ — безразмерная концентрация на поверхности мембраны; р —

фильтрационное число Пекле, ; Р - давление, МПа; - диффузи-

Э

онное число Пекле (Рео = 2—° ); К - безразмерный параметр; <в(т|с • Д),

— профили скорости и концентрации в диффузионном слое; - радиусы канала мембраны и отводимого слоя (м).

Подписано к печати 04.02.04. формат 60x90/16 Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 14 Отпечатано на ризографе Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

3 - 293 1

ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Способы разделения жидких пищевых продуктов.

1.2. Способы выделения белков из вторичной молочной продукции.И

1.3. Мембранные способы разделения.

1.3.1. Классификация и анализ мембранных методов.

1.3.2. Конструкции мембранных аппаратов.

1.4. Применение мембранной техники в пищевой промышленности.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СЛОЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕМБРАНЫ.

2.1. Методы математического описания трансмембранного переноса.

2.2. Моделирование процесса мембранной фильтрации.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ АППАРАТА, ПРОИЗВОДЯЩЕГО

КОМБИНИРОВАННЫЙ ОТВОД ДИФФУЗИОННОГО

СЛОЯ.

3.1. Разработка усовершенствованной классификации мембранных аппаратов.

3.2. Описание лабораторного стенда для изучения процесса мембранного концентрирования.

3.3. Разработка мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя.

3.4. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.5. Результаты и обработка экспериментальных данных.

3.6. Расчет лабораторного мембранного модуля.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ ПРИ

ПОЛУЧЕНИИ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ.

4.1. Роль молока и молочных продуктов в питании детей.

4.2. Применение мембранных методов при производстве адаптированных детских смесей.

Выводы по главе.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Актуальность работы. В результате научно - технического прогресса в последние десятилетия наблюдается рост числа физических, химических и иных факторов, оказывающих негативное влияние на состояние окружающей среды и здоровье человека. Вследствие ухудшения экологической обстановки уровень содержания токсичных химических соединений, радионуклидов, биологических агентов, микроорганизмов в продуктах питания способствует нарастанию негативных тенденций в состоянии здоровья населения Кузбасса.

Для изменения создавшегося положения требуется оснащение предприятий современной техникой, создание принципиально новых технологий, обеспечивающих комплексную безотходную переработку сырья и организацию производства экологически безопасных и полноценных комбинированных продуктов питания. При этом нужно учитывать потребности различных возрастных групп и состояние здоровья населения.

Как в пищевой, так и во многих других отраслях промышленности довольно широко распространены процессы разделения и очистки различных жидких сред. Уровень развития машин и аппаратов, используемых в настоящее время для этой цели недостаточен. Особенно это относится к выделению высокомолекулярных соединений, таких как белки, которые имеют огромное значение в пище человека. Белки молока являются полноценными, так как содержат все незаменимые аминокислоты. Выделив их, можно синтезировать разнообразные белковые пищевые продукты.

Для реализации данного процесса целесообразно использовать мембранные методы, в частности ультрафильтрацию. Так как для интенсификации данного процесса технические возможности усовершенствования (турбулизация потока за счет увеличения его скорости, использования турбулизирующих вставок, введения дисперсной фазы и пр.) практически исчерпаны, остается искать другие, нетрадиционные подходы. Один из них основан на использовании явления концентрационной поляризации. При таком подходе отводят часть поверхностного диффузионного (поляризационного) слоя с более высокой концентрацией задерживаемых веществ по отношению к основному потоку. В данном направлении было выполнено несколько работ и разработан ряд конструкций аппаратов, которые можно условно разделить на две группы, отводящих диффузионный слой из разных областей. При этом общим и наиболее существенным их недостатком является небольшая величина отводимого слоя (производительность). Для интенсификации процесса целесообразно использовать комбинированную конструкцию, сочетающую положительные стороны обеих групп.

Цель и задачи исследований. С учетом вышеизложенного целью работы является разработка аппарата с комбинированным отводом поверхностного диффузионного слоя для интенсификации процесса мембранного концентрирования жидких молочных продуктов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: создание математической модели формирования диффузионного слоя на поверхности трубчатой мембраны методом Кармана-Польгаузена; разработка конструкции аппарата с комбинированным отводом поверхностного диффузионного слоя; определение рациональных удельных объемов отводимого слоя из кожуха и пространства за конусом; экспериментальные исследования влияния технологических режимов мембранного концентрирования с использованием нового аппарата с целью нахождения их рациональных значений при обработке молочных продуктов.

Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая формирование гелевого и диффузионного слоёв (ДС) на поверхности трубчатой мембраны, позволяющая оценить профиль концентрации в ДС; усовершенствована классификация мембранных аппаратов, где деление на классы производится по признаку отношения к явлению концентрационной поляризации и возможности проведения очистки мембраны; получены экспериментальные данные о влиянии основных технологических режимов мембранной переработки молока и творожной сыворотки на массовое содержание сухих веществ в отводимом ДС и определены их рациональные параметры.

Практическая значимость и реализация. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработана новая конструкция мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя, техническая новизна которого защищена патентом РФ. Найдены значения рациональных удельных объемов отводимого слоя из различных областей аппарата, при которых концентрация и количество его максимальны. Разработанный аппарат прошел опытную проверку на Гормолзаводе №2 г. Кемерово, полученный при этом белковый концентрат из творожной сыворотки использовался для производства десерта «Фантазия». Акт испытаний представлен в приложении 2. Предложена технологическая схема производства адаптированной детской смеси с использованием разработанного мембранного аппарата.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» КемТИПП при подготовке бакалавров и магистров, а также при выполнении дипломных научных работ.

Автор защищает. Новую конструкцию мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя, позволяющую интенсифицировать процесс мембранного концентрирования молочных сред; математическое описание формирования диффузионного слоя на поверхности мембраны; результаты экспериментальных исследований влияния технологических режимов на массовую концентрацию сухих веществ в отводимом диффузионном слое в технологии получения концентратов молока и сыворотки.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана математическая модель, позволяющая определить при заданных технологических параметрах протяженность начального участка мембраны, на котором не будет происходить образование геля на её поверхности. Это в значительной мере влияет на производительность как нового, так и типового оборудования, поэтому имеет важное практическое значение. Произведены расчеты и предложены рекомендации по выбору рациональной длины мембран.

2. Математическая модель позволяет рассчитать толщину диффузионного слоя и концентрацию в нём в произвольном сечении, а также, задаваясь количеством отводимого слоя, определять его концентрацию. Это дает возможность прогнозировать работу мембранных аппаратов, производящих отвод данного слоя. Расхождение значений, полученных по этой модели с опытными данными, не превышает ±17 %.

3. Предложена усовершенствованная классификация мембранных аппаратов, где деление на классы производится по признаку отношения к явлению концентрационной поляризации и возможности проведения очистки мембраны. Данная классификация позволяет оценить уровень развития мембранной техники и прогнозировать тенденции ее развития.

4. Разработана новая конструкция мембранного аппарата, отличительной особенностью которой, по сравнению с аналогичными, является комбинированный отвод диффузионного слоя. Такое решение позволило значительно увеличить производительность процесса. Техническая новизна конструкции защищена патентом РФ.

5. Найдены рациональные значения удельных объемов отводимого слоя из разных областей аппарата, при которых концентрация и количество его максимальны. Исследовано влияние технологических факторов на массовое содержание сухих веществ в отводимом диффузионном слое, определены их рациональные параметры при переработке обезжиренного молока и молочной сыворотки. Получены регрессионные модели, адекватно описывающие зависимость концентрации отводимого слоя от режимных параметров.

6. Показано преимущество использования нового мембранного аппарата по сравнению с типовым оборудованием по времени проведения процесса и потребляемой энергии. При получении продукта одинакового состава (при равных технологических параметрах) продолжительность работы и энергопотребление с использованием нового аппарата значительно снижаются.

7. Предложена технология производства адаптированной стерилизованной молочной смеси "Кисломолочный" (приближенной по составу к женскому молоку) для искусственного и смешанного вскармливания грудных детей, где вместо сухого концентрата используется ультрафильтрат сывороточных белков, полученный с использованием разработанного аппарата.

1. Абид Джават Кадым эль Амири. Сублимационная сушка творога, выработанного из обезжиренного молока, концентрированного ультрафильтрацией. Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. - Одесса, 1982.- 145 с.

2. Алексеев Н.Г. и др. Технология продуктов детского питания. М.: Колос, 1992.- 190 с.

3. Барабанщиков Н.В. Молочное дело. 2-е изд., перер. и доп. М.: Агропромиздат, 1990. - 350 е., ил.

4. Брок Т. Мембранная фильтрация. М.: Мир, 1987. - 462 с.

5. Брык М.Т., Голубев В.Н., Чагаровский А.П. Мембранная технология в пищевой промышленности. Киев: Урожай, 1991. - 224 с.

6. Брык М.Т., Цапюк Е.А. Ультрафильтрация. Киев: Наукова думка, 1989.-288 с.

7. Брык М. Т., Цапюк Е. А. Ультрафильтрация как коллоидно-химический процесс // Химия и технология воды. 1987. - 9, № 3.- с. 208 -213.

8. Брык М.Т., Цапюк А.Е., Твердый А.А. Мембранная технология в промышленности. Киев: Техника, 1990. - 247с., ил.

9. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 200 с.

10. Доман Г. Гармоничное развитие ребенка. М.: Аквариум, 1996.439 с.

11. Донской А.В., Келлер O.K., Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнические установки. Л: Энергия, 1968. - 256 с.

12. Дубяга В. П., Перепечкин Л. П., Каталевский Е. Е. Полимерные мембраны. М.: Химия, 1981.- 232 с.

13. Думанский А. В. Лиофильность дисперсных систем. Киев: Изд-во АН УССР, I960. - 206 с.

14. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. -М.: Химия, 1986. -272 с.

15. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М.: Химия, 1978.- 251 с.

16. Дытнерский Ю. И., Бочаров Р. Г. К расчету процесса диа-фильтрации//Теорет. основы хим. технологии. 1976.- 10, №2.- С.307 -310.

17. Еренков В.А. Детское питание. Кишинев: Тимпул, 1985. - 224 е.,ил.

18. Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. Справочное руководство. М.: Пищевая промышленность, 1971.- 423 е., ил.

19. Кавицкая А.А. Предотвращение загрязнения мембран осадками малорастворимых соединений// Химия и технология воды. 1990. - 12, № 9.- С.811 -819.

20. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Стройиздат, 1988. - 205 с.

21. Карелин Ф.Н., Садыхов Н.Я., Аскерния А.А. Состояние углекислотной системы при опреснении гиперфильтрацией // Химия и технология воды. 1984. - 6. № 1. - С. 29 - 31.

22. Козлов В.Н., Затирка А.Ф. Технология молочно-белковых продуктов. Киев: Урожай, 1988. - 167 с.

23. Конь И.Я., Батурина А.К. Детское питание. Книга для каждой семьи, где растет ребенок. М.: Воскресенье, 1994. - 206 с.

24. Корешкова З.Т., Снигур М.И. Питание детей. Киев: Рад. шк., 1988.- 701 с.

25. Коршун И.В. Как кормить ребенка. Минск: Беларусь, 1988. - 94 с.

26. Котык А., Янычек К. Мембранный транспорт. М.: Мир, 1980.341 с.

27. Кузнецов В.В. Основное технологическое оборудование для переработки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1982. - 41с.

28. Кэмпбел Джон Р., Маршал Роберт Т. Производство молока. М.: Колос, 1980. - 670 с., ил.

29. Ладодо К.С. Детское питание. М.: Колос, 1995. - 335 с.

30. Ладодо К.С. Питание здорового и больного ребенка: Справочник. -М.: Баян, 1994. 317 с.

31. Ладодо К.С., Дружинина Л.В. Продукты и блюда в детском питании. М.: Росагропромиздат, 1991. - 188 е., ил.

32. Лайтфут Э. Явление переноса в живых системах. М.: Мир, 1977. -515 с.

33. Лейбовский М.Г. Современное оборудование для мембранных методов разделения жидких смесей. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1975. - 52 е., ил.

34. Лифшиц Ф., Николе В.Н. и др. Непереносимость углеводов у детей грудного возраста. М.: Медицина, 1984. - 255 е., ил.

35. Лич, Пенелопа Младенец и ребенок. От рождения до 5 лет. -Красноярск: Книжное издательство, 1992. 368 с.

36. Лобасенко Б.А. Интенсификация баромембранных процессов на основе отвода поверхностного концентрата задерживаемых компонентов. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. Кемерово, 2001. - 35 с.

37. Лобасенко Б.А., Космодемьянский Ю.В Процессы гидромеханического разделения пищевых сред. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 1999. - 103 с.

38. Лукьянова Е.М., Пан А.Г. и др. Здоровье вашего ребенка. Киев: Здоров'я, 1983. 287 е., ил.

39. Лялин В.А. Теория, практика создания и внедрения аппаратов и установок для ультрафильтрации биологических растворов и сушки получаемых растворов. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. -М., 1991.-53 с.

40. Лялин В.А., Старое В.М., Филиппов А.Н. Классификация и математическое моделирование режимов ультрафильтрации // Химия и технология воды. 1990.- 12, №5.- С. 387-393.

41. Малиновская Т.А., Кобринский И.А. Разделение суспензий в химической промышленности. М.: Химия, 1983. - 263 с.

42. Мамет А.П., Мельникова Ж.С., Шур Т.Н. // Теплоэнергетика, 1979. № 9. - С. 31 -34.

43. Мартынов Г.М., Старов В.М., Чураев Н.В. К теории мембранного разделения растворов. 1. Постановка задачи и решение уравнений переноса // Коллоидный журнал. 1980. - 42. № 3. - С. 489.

44. Мартынов Г.М., Старов В.М., Чураев Н.В. К теории мембранного разделения растворов. 2. Анализ полученных решений // Коллоидный журнал. 1980. - 42, №4. - С. 657.

45. Молочников В.В., Нестеренко П.Г., Задорожная В.Н. Производство и использование белков молочной сыворотки. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1983. - 47с., ил.

46. Моравец Г. Макромолекулы в растворе. М.: Мир, 1967. - 398 с.

47. Начинкин О.Н. Полимерные микрофильтры. М.: Химия, 1985.216 с.

48. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. М.: Химия, 1980. - 187 с.

49. Патент РФ №1481981. Опубл. 23.08.89 в Б.И. №31.

50. Патент РФ №2050177. Опубл. 2.12.95 в Б.И. № 35. Лобасенко Б.А., Карпычев С.В., Хитов А.А. и др. Мембранный элемент для разделения жидких сред методом ультрафильтрации.

51. Патент РФ № 2094100. Опубл. 27.10.97 в Б.И. №30. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Космодемьянский Ю.В. Способ мембранного разделения жидких сред.

52. Патент РФ № 2119378. Опубл. 27.09. 98 в Б.И. №27. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Космодемьянский Ю.В. и др. Аппарат для мембранного разделения.

53. Патент РФ №2139130. Опубл. 10.10.99 в БИ № 28. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Болотов О.С., Космодемьянский Ю.В.: Аппарат для мембранного концентрирования.

54. Патент РФ № 2162008. Опубл. 20.01.2001 в Б.И. № 2. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Космодемьянский Ю.В., Фахрутдинов Ю.Г.: Аппарат для мембранного концентрирования.

55. Патент РФ № 2164168. Опубл. 20.03.2001 в Б.И. № 8. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н.; Космодемьянский Ю.В. Аппарат для мембранного концентрирования.

56. Патент РФ №2181619. Опубл. 27.04.02, Бюл. № 12. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Лобасенко Р.Б., Черданцева А.А.: Аппарат для мембранного концентрирования.

57. Патент ГДР №2778907. Опубл. 28.06.85 г.

58. Патент США №4253962. Опубл. 3.03.81 г.

59. Патент Японии №58-18124. Опубл. в 1983 г.

60. Романенко П.Н. Тепломассообмен и трение при градиентном течении жидкостей. М.: Дрофа, 2003. - 568 с.

61. Русакова Е.М. Педиатрия. Основы рационального вскармливания. -Минск, 2001.-283 с.

62. Сенкевич Т., Ридель К. Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном комплексе. М.: Агропромиздат, 1989.-270 с.

63. Совершенствование технологии и улучшение качества молочных продуктов детского и диетического питания. / Под ред. Крашенинина П.Ф. -М., 1988.-256 с.

64. Старов В.М., Горбатюк В.И. Послойное формирование динамических мембран // Химия и технология воды. 1983. - 5. № 5. - С. 387-391.

65. Старов В.М., Чураев Н.В., Дорохов В.М. Влияние ассоциации ионов в зоне концентрационной поляризации и выпадения кристаллов на селективность обратноосматической мембраны // Химия и технология воды. -1986.- 8. №2.-С. 67-72.

66. Технологические процессы с применением мембран // Под ред. Лейси Р., Лоеба С. М.: Мир, 1976. - 370 с.

67. Технология молочных продуктов // Под ред. Хоцко. Омск: ОМСХИ, 1986.-44 е., ил.

68. Усов И.И. Здоровый ребенок: Справочник педиатра. Минск: Беларусь, 1994. - 446 е., ил.

69. Фетисов Е.А., Чагаровский А.П. Мембранные и молекулярно-ситовые методы переработки молока. М.: Агропромиздат, 1991. - 272 с.

70. Филиппов А.Н., Лялин В.А., Старов В.М. Образование гель-слоя на поверхности мембраны. Квазистационарное приближение // Химия и технология воды. 1989. - 11. № 4. - С. 291 - 296.

71. Фридрихсберг Д. JI. Курс коллоидной химии. J1.: Химия, 1984.368 с.

72. Хванг С. Т., Каммермейер С. Мембранные процессы разделения. -М.: Химия, 1981.-463 с.

73. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. М.: Агропромиздат, 1990. -140 е., ил.

74. Храмцов А.Г., Василисин С.В., Нестеренко П.Г., Чеботарев Е.А. Промышленная переработка молочной сыворотки. М.: ЦНИИТЭИмясо-молпром, 1981.-72 е., ил.

75. Храмцов А.Г., Павлов В.А., Нестеренко П.Г. Переработка и использование молочной сыворотки. М.: Росагропромиздат, 1989. - 272 е., ил.

76. Цапюк Е.А. Смещение кривых молекулярно-массового задержания ультрафильтрационных мембран в режиме гелеобразования // Химия и технология воды. 1992. - № 7. - С. 532 - 537.

77. Цапюк Е. А. Технологические аспекты ультрафильтрации // Хим. технология. 1988. - № 3. - С. 3 - 12.

78. Цапюк Е. А., Манк В. В. Влияние структуры макромолекул крахмала и желатина на свойства формируемых из них динамических мембран//Коллоид, журн. 1987.- 49. №2.- С. 397-402.

79. Черкасов А.Н. Концентрационная поляризация и ее влияние на процессы ультра- и микрофильтрационного разделения // Тез. докл. 4-ой Всесоюз. конф. по мембран, методам разделения смесей. М., 1987.- ч. 1. -С. 11 - 20.

80. Черкасов А. Н., Чечина В. В., Свентинкий Е. Н. и др. Исследование структуры ультрафильтрационных мембран методами ЯМР и двойного лучепреломления // Коллоид, журн. 1981. - 43, № 2. - С. 379 - 382.

81. Amjad L. Applications of antiscalants to control calcium sulfate scaling in reverse osmosis systems // Ibid. 1985. - v. 54. - P. 263 - 276.

82. Bruine S. Uverview of concentration polarisation in ultrafiltration // Desalination, 1980, v. 35. P. 223 - 242.

83. Brule G., Real de Sol E., Fanguant J., Fiand C. Mineral salts stability in the agucous phase of milk: influence of heat treatments // J. of Dairy Science. -1978.- v. 61. P. 1225 - 1232.

84. Bryk M. Т., Tsapiak E. A., Kochkodan V. M. Colloid chemical aspects of ultrafiltration // Synthetic polymeric membranes. - Berlin, New York: Waller de Gruyter and Co. - 1987. - P. 245 - 252.

85. Bryk M. Т., Tsapiuk E. A., Kochkodan V. M. Colloid-chemical aspects of ultrafiltration // Theses the 1987 Inter. Congr. on membranes and membrane processes (Tokyo, June 8- 12, 1987). Tokyo, 1987. - P. 39 - 40.

86. Elimination of mineral dosing to control Water formed scale in brackish Water RO systems // A.L. Smith, D.P. Logan, H.E. Nehus, M.L. Delitsky // Desalination.- 1985.- v. 54. P. 277 - 289.

87. Fane A. G., Fell C. J. D., Waters A. G. Ultrafiltration of protein solutions through partially permeable membranes: the effect of adsorption and solution environment //J. Membrane Sci. 1983. - 16, № 1/3. - P. 211 - 224.

88. Glimenins R. Microfiltration. State of the art // Desalination 1985 -53, № 1/3.-P. 363-372.

89. Grigoleit J., Schottler B. Experience and results of operation of the spiral woud module line of DROP // Ibid. 1987. - v. 63. - P. 217 - 223.

90. Guodzinsku A.J.,Weiss A.M. // Separ. purif. meth. 1985. - v.14. -№ l.-P. 1 -40.

91. Henru J.D., Lowier J.J., Kuo C.A. // Am. Inst. Chem. Eng. J. 1977. -v. - 23, № 8 - P. 851 -859.

92. Hollow fiber membranes for selective permeation // Mahon H. I., McLain E. A., Skiens W. E. // AIChE Symp. Ser. 1969.- 65, №91. - P. 48-51.

93. Jonson J., Boesen C.B. Water and solute transport through cellulose acetate membranes // Desalination. 1975. - v. 17, №2. - P. 145 - 165.

94. Lipman J.L., Hatch R.T. Protecting RO membranes with polymers // Water Technol. 1984. - 7, № 5. - P. 45 - 49.

95. Loeb S., Sourirajan S. Sea water demineralization by means of an osmotic membranes // Adv. Chem. Ser. 1963. - № 38. - P. 116 - 132.

96. Lonsdale H.K. The growth of membrane technology // J. Membrane Sci.- 1982.- v. 10, №2/3.-P. 81 131.

97. Merten U. Desalination by reverse osmosis. Cambridge, Massachusetts: MJT, 1966. - 360 p.

98. Michaels A. S. Fifteen years of ultrafiltration: problems and future promises of an adolescent technology // Ultrafiltration membranes and applications. New York; London: Plenum Press, 1980. P. 1 - 20.

99. Michaels A. S. New separation technique for CPI // II Chem. Eng. Progr.- 1968,№ l.-P. 31 -43.

100. Michaels A. S. Ultrafiltration: an adolescent technology // Chem. Technol. 1981.-№ l.-P. 36-43.

101. Mindler А. В., Epstein A. C. Measurements and control in reverse osmosis desalination // Ibid. 1986. - 59, № 1/3. - P. 343 - 380.

102. Nakao S., Stolders C.A., Wijmans J.G. Flux limiting in ultrafiltration: osmotic pressure model and gel layer model// Ibid. 1984. - v. 20, № 1. - P. 115 -129.

103. Porter M.C. Selecting of the right membrane// Chem. Eng. Progr. -1975, № l.-P. 55-60.

104. Reid C.E., Breton E.J. Water and ion flow across cellulosic membranes // J. Apoi. Polym. Sci. 1959.- 1, № 2. - P. 133 - 143.

105. Reihaniam H., Robertson C. R., Michaels A. S. Mechanisms of polarization and fouling of ultrafiltration membranes with proteins // J. Membrane Sci.- 1983.- 16, №1/3. P. 237-258.

106. Sharm S.E. Wong B.L. // Biotecnol. Bioenerg. 1970. v. 12, № 6. - P. 1103 - 1109.

107. Sourirajan S. The science of reverse osmosis: mechanisms, membranes, transport and applications // Pure and Appl. Chem. 1978, №7. - P. 593 - 615.

108. Suki A., Fane A. G., Fell C. J. Flux decline in protein ultrafiltration // Ibid. № 3. - P. 269 - 283.

109. Tanny G. B. Dynamic membranes in ultrafiltration and reverse osmosis // Separ. and Purif. Meth. 1978. - v. 7, №2. - P. 183.

110. Tragardh G. Characterization methods for ultrafiltration membranes// Desalination. 1985. - 53, № 1/3. - P. 25 - 35.

111. Wilf M., Ricklis J. RO Desalting of brackish. Water oversaturated with CaS04 // Desalination. 1983. - v. 47. - P. 209 - 219.