مدلسازي سينتيكي شار و مقاومت هيدروليكي كل فرآيند اولترافيلتراسيون شيرشتر: بررسي اثر دما و اختلاف فشار در عرض غشاء

Kinetic Modeling of Permeates Flux and Total Hydraulic Resistance of Camel Milk Ultrafiltration: Effect of Transmembrane Pressure and Temperature

در اين تحقيق، مدلسازي سينتيكي شار و مقاومت هيدروليكي كل اولترافيلتراسيون شير شتر در شرايط مختلف اختلاف فشار در عرض غشاء (80، 120 و160 كيلو پاسكال) و دما (20، 30 و 40 درجه سلسيوس) توسط 6 مدل سينتيكي انجام شد و در نهايت مدل سينتيك هموگرافيك براي مدلسازي سينتيكي شار و مدل سينتيك نمايي براي مقاومت هيدروليكي كل با توجه به معيارهاي R2 و RMSE انتخاب و پارامترهاي آن­ها مورد بحث و بررسي قرار گرفتند. نتايج آناليز واريانس پارامترهاي مدل سينتيك هموگرافيك نشان داد كه اثر خطي اختلاف فشار بر كليه پارامترهاي مدل (شار اوليه (J0)، شار پايا (J∞)، زمان كاهش شار (1/b) و اندازه كاهش شار (a)) و اثر متقابل اختلاف فشار- دما در سطح 95 درصد بر J0 و 1/b نمونه ­ها معني‌دار بودند. نتايج آناليز واريانس پارامترهاي مدل سينتيك نمايي نيز نشان داد كه اثر خطي اختلاف فشار بر كليه پارامترهاي مدل سينتيك نمايي (مقاومت اوليه (R0)، مقاومت پايا (R∞) و سرعت افزايش مقاومت (k)) در سطح 95 درصد معني­ دار بود. همچنين، اثر خطي دما و اثر متقابل اختلاف فشار- دما در سطح 95 درصد بر k نمونه­ ها معني‌دار بودند.

In this study, kinetic modeling of permeates flux and total hydraulic resistance of camel milk ultrafiltration in different conditions of transmembrane pressure (TMP, 80-160 kPa) and temperature (T, 20-40 oC) was performed by six kinetic models and finally, the homographic kinetic model for modeling the permeate flux and exponential kinetic model for modeling the total hydraulic resistance considering R2 and RMSE values have been selected and their parameters were studied. The results of ANOVA of homographic kinetic model illustrated that the linear effect of transmembrane pressure on all model parameters (initial flux (J0), steady-state flux (J∞), flux decline time constant (I/b) and flux decline extent (a)) and the interaction effects of transmembrane pressure -temperature at a 95% level on the J0 and I/b were significant. The results of ANOVA of exponential kinetic model also showed that the linear effect of transmembrane pressure had a significant effect on all exponential kinetic model parameters (initial hydraulic resistance (R0), steady-state hydraulic resistance (R∞) and resistance increment rate (k)) at 95% level. Also, the linear effect of temperature and the interaction effects of transmembrane pressure -temperature at a 95% level on the k parameter were significant.