فرایند های غشایی food-industry.blogfa.com

وبلاگ صنایع غذایی یوزر و پسورد ساینس دایرکت دانلود کتاب لاتین دانشگاهی فیلم خط تولید مقاله

غشا :
غشا به عنوان يك فاز كه اجزاي خوراك به صورت انتخابي از آن عبور م يكنند، تعريف م یگردد به عبارت بهتر، غشا به صورت فازي كه اجزاي جداشونده خوراك با سرعت هاي متفاوت از آن عبور م يكنند عمل م يكند در اين روش، معمولاً تغيير فازي صورت نمي گيرد و محصولات نيز در همديگر قابل امتزاج هستند

در فرايندهاي غشايي، جزئي از خوراك كه از غشا عبور مي كند به نام تراوش كرده((Permeate و بخشي كه نتواند از غشا عبور كند، نگه داشته شده (Retentate) ناميده مي شود كه بر اساس هدف جداسازي ، هركدام از آنها مي توانند به عنوان محصول در نظر گرفته شوند. در حالت كلي ، روشهاي غشايي در مواقعي كه غلظت مواد كم باشد كارايي بسيار زيادي دارند .
نيروي محركه لازم در فرايندهاي غشايي مي تواند به صورت اختلاف غلظت ، فشار ، دما و پتانسيل الكتريكي باشد. ساده ترين نوع غشاها بر اساس اختلاف اندازه ذرات عمل مي كنند كه از اين نظر مشابه ******ا هستند ولي غشاها از لحاظ اندازه منافذ و توزيع اندازه آنها و نيز نحوه جريان با ******ا تفاوت دارند كارايي غشاها با دو پارامتر تعيين مي گردند كه شامل دبي عبور كرده از غشا و گزينش پذيري غشاها است .
فرايندهاي غشايي با داشتن مزايايي چون كاهش مصرف انرژي به دليل عدم تغيير فاز، حجم كم و عدم نياز به فضاي زياد، تنوع در شكل و اندازه، افت فشار كم و انتقال جرم زياد، بالا بودن راندمان جداسازي براي محلول هاي رقيق ، نياز كم به مواد افزودني و حلا لها، ساده بودن طراحي غشاها و سهولت كاربرد آنها در مقيا سهاي صنعتي و همچنين به دليل اينكه دوست دار محيط زيست هستند، از ساير روشهاي جداسازي متمايز شده اند . با اين حال اين روش معايبي از قبيل قطبش غلظتي (تفاوت در قابلیت تراوش پذیری ذرات با اندازه های مختلف سبب می شود که ذراتی که نسبتا کندتر عبور می کنند در مجاورت غشا تجمع یابند و بدین ترتیب توزیع غلظت در جریان خوراک تغییر یابد . این پدیده قطبش غلظتی نام دارد که در صورت تداوم ، یکی از مهم ترین دلایل گرفتن غشاهاست ) و گرفتگي غشاها ، طول عمر كوتاه غشا ، انتخاب پذيري و دبي كم عبوري ازغشاها و هزينه بالاي ساخت را دارد .

خواص غشا :
بررسی خواص غشا از لحاظ پیش بینی چگونگی انجام فرایند جداسازی توسط آنها مفید است . این خواص با توجه به موادی که در ساخت غشا به کار گرفته شده است ، روش ساخت و اصلاحات بعدی حاصل می گردد .
خواص غشا را می توان به دو دسته فیزیکی و شیمیایی تقسیم بندی نمود :
1 . خواص فیزیکی :
الف : اندازه حفره های غشا :
ذراتی که بزرگتر از اندازه حفرات غشا باشند نمی توانند از غشا عبور نمایند . به طور کلی اندازه منافذ غشا به دو صورت قطر منافذ و یا (Molecular weight cut-off) بیان می شود . (این فاکتور معمولا از طریق اندازه گیری میزان عبور یک پلیمر خاص از درون حفره های غشا بدست می اید . اندیس (MWCO) برابر وزن مولکولی پلیمری است که بیش از 90 درصد ان توسط غشا دفع شود) .
ب : توزیع اندازه حفرات :
اندازه حفرات یک غشا یکسان نیست . هر غشایی یک اندازه اسمی دارد که نشان گر متوسط اندازه حفره هاست . حفره های کوچکتر و بزرگتر از اندازه اسمی نیز در غشا وجود دارند . توزیع اندازه حفره های غشا نشان دهنده محدوده تغییر اندازه حفره ها و تعداد نسبی آنهاست . هر چه توزیع اندازه حفرات یکنواخت تر باشد جداسازی در عمل با انتظارات ما نزدیکتر خواهد بود .
ج : تعداد حفرات :
تعداد حفرات در واحد سطح ، دانسیته حفره نامیده می شود که حدود 108 تا 109 حفره در سانتی متر مربع است تعداد حفرات بیانگر سهولت اجزایی است که می توانند از غشا عبور کنند .
د: شکل حفره ها :
حفره های غشا به ندرت به صورت استوانه ای هستند و در اغلب موارد به شکل معابر پر پیچ و خم می باشند . مسلما هر چه حفره پیچ و خم کمتری داشته باشد ، عبور اجزا از ان ساده تر خواهد بود .
و: ضخامت غشا :
ضخامت کمتر غشا بیانگر مقاومت کمتر در مقابل انتقال جرم است . غشاهای بسیار نازک دارای یک نگهدارنده هستند که مقاومت مکانیکی لازم را فراهم می اورد .
ه: تخلخل :
که نشان دهنده فضای آزاد موجود در غشا است . در بسیاری از غشاها حدود 60 تا 80 درصد غشا باز است که باعث عبور سیال می شود .
ن: چروک خوردگی :
سطح غشا می تواند صاف یا دارای چین و چروک باشد . این مسئله تاثیر مهمی در جذب یا دفع مواد بر روی سطح غشا دارد
2 . خواص شیمیایی :
الف : بار سطحی :
اجزای شیمیایی موجود در سطح غشا ممکن است دارای گروههای عامل خنثی یا باردار (مثبت ومنفی) باشند . بار سطحی غشا از این جهت اهمیت دارد که عامل جاذبه یا دافعه الکترواستاتیکی بین غشا و ذرات موجود در محلول است . بار سطحی غشا به قدرت یونی محلول مجاور آن بستگی دارد .

ب: هدایت الکتریکی :
اکثر غشاهای پلیمری هادی الکتریسیته نیستند ولی غشاهای هادی نیز ساخته شده اند .
ج: جذب کنندگی :
با توجه به عوامل موجود در سطح غشا و بار ، انها امکان جذب یا دفع ذرات توسط سطح غشا وجود دارد . به علاوه بسیاری از ذراتی که داخل حفره های غشا می گردند جذب سطح داخلی حفره ها شده و امکان عبور از آنها را نمی یابند .
و: آبدوست یا آبگریز بودن غشا :
غشا ممکن است ابدوست یا آبگریز باشد . این موضوع با توجه به ساختار مولکولی سطح غشا حاصل می شود . با تغییر و اصلاح سطح غشا می توان این خاصیت را تغییر داد . آبدوستی یا ابگریزی می تواند در جداسازی تاثیر بگذارد .

برچسب‌ها: فرایند های غشایی food, industry, blogfa, com

+ نوشته شده توسط نارگل در شنبه هجدهم شهریور ۱۳۹۱ و ساعت |