مطالعه نانوفیلتراسیون برای تغلیظ و املاح زدایی در صنعت لبنیات: مدلی برای انتقال جرم

نانو فیلتراسیون ، فرایند نوینی است که امروزه به علت عمل نمودن در اختلاف فشار نسبتا پایین، بازیابی خوب، میزان دفع مناسب ، هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری مطلوب، جایگاه ویژه ای را در زمینه جداسازی غشایی پیدا نموده است. نانوفیلتراسیون یکی اززمینه های کاربرد نانوتکنولوژی است . دلیل انتخاب این نام است که اندازه حفرات غشاهای مورد استفاده در این فرایند حدود چند نانومتر است. از نانوفیلتراسیون می توان برای جداسازی قندهای تک ظرفیتی و بعضا نمکهای چند ظرفیتی و سایر ملکولهای آلی بسیار کوچک درمحدوده اندازه (m 10 به توان 9-) استفاده نمود. یکی از کاربردهای غشاهای نانوفیلتر، جداسازی اسید لاکتیک از آب پنیر می باشد. اسید لاکتیک یکی از بزرگترین و ارزشمندترین نگهدارنده های مواد غذایی است و دارای قیمت بالایی است. مطالعات میزان دفع اسید لاکتیک از غشاهای نانوفیلتر می تواند به پیش بینی خصوصیات این غشاها و بهینه کدرن آن کمک نماید. بررسی مدل ریاضی انتقال جرم اسید لاکتیک و سایر یونهای که رفتاری مشابه اسید لاکتیک دارند مانند یون سدیم بسیار مهم است، زیرا با کاربرد آن در آزمایشات تجربی می توان به محصولی با درجه خلوص بالاتری دست یافت. هدف کلی این تحقیق تطابق عملکرد تجربی غشاهای نانوفیلتراسیون با معادله توسعه یافته Nernst-Planck برای رسیدن به شرایط بهینه عملیاتی غشاء و تعیین خصوصیات آن از جمله قطر غشاء / شار عبوری از آن در میزان مشخصی از دفع اسید لاکتیک (یون سدیم)، دما، pH، فشار و غلظت مشخصی از خوراک (بطور طبیعی) می باشد. توسعه این مدل و کاربرد آن در یک سیستم سه جزئی و استفاده از نتایج تجربی می تواند شرایط بهینه مورد نیاز را تعیین نماید.