В статье рассматривается процесс ультрафильтрации на мембранах рулонного типа, установленных в роторе фильтрующей центрифуги специальной конструкции, обеспечивающей атмосферное давление в зоне образования фильтрата за мембраной и центробежное давление в зоне фильтрации ретанта до мембраны. Получены уравнения для расчета производительности по фильтрату и пермеату и концентрации в них молекул растворенного вещества. Приведен пример расчета в сравнении с установкой одного слоя листовой мембраны на боковой стенке перфорированного ротора. Результаты численных расчетов основных параметров процесса ультрафильтрации водного раствора ацилазы по разработанному алгоритму при скорости вращения ротора ω = 100 рад/с, радиусе ротора Rн = 0,25 м и ширине мембраны b = 0,5 м показывают, что площадь рулонной мембраны увеличивается в 12 раз, а степень концентрирования раствора почти в 6 раз, при этом расход пермеата возрастает почти в 10 раз по сравнению с листовой мембраной, уложенной в один слой на стенку перфорированного ротора. Однако очистка пермеата в роторе с рулонной мембраной уменьшается почти в 12,5 раза, так как средняя концентрация в пермеате возрастает с 1·10-5 % до 2,6·10-5 %.
The process of ultrafiltration on roll-type membranes installed in the rotor of a filter centrifuge of a special design that provides atmospheric pressure in the zone of filtrate formation behind the membrane and centrifugal pressure in the zone of retant filtration to the membrane is considered. Equations are obtained for calculating the performance of filtrate and permeate and the concentration of solute molecules in them. An example of calculation is given in comparison with the installation of a single layer of sheet membrane on the side wall of a perforated rotor. The results of numerical calculations of the main parameters of the process of ultrafiltration of an aqueous acylase solution using the developed algorithm at the rotor rotation speed ω = 100 rad/s, the rotor radius Rn = 0,25 m and the membrane width b = 0,5 m show that the area of the roll membrane increases 12 times, and the degree of concentration of the solution almost 6 times, while the permeate consumption increases almost 10 times compared to the sheet membrane laid in a single layer on the wall of the perforated rotor. However, the cleaning of permeate in a rotor with a roll membrane is reduced by almost 12.5 times, since the average concentration in permeate increases from 1·10-5 % to 2,6·10-5 %.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.