مطالعه پديده گرفتگي در شفاف‌سازي غشايي آب سيب به كمك سامانه غشايي سطح تراش

شفاف‌سازي آب ميوه جهت بهبود خواص فيزيكوشيميايي و بازارپسندي مهم است. به دليل مصرف بالاي انرژي، زمان‌بر بودن، تخريب تركيبات حساس به حرارت و كاهش ارزش تغذيه اي در روش‌هاي سنتي، امروزه براي شفاف‌سازي آب ميوه فرآيند‌هاي غشايي به كار گرفته شده است. يكي از مشكلات مهم فرآيندهاي غشايي، كاهش شار تراوه ناشي از قطبش غلظتي و گرفتگي غشا مي باشد. در اين مطالعه، يك روش مكانيكي جديد براي ايجاد تلاطم در جريان به‌منظور كاهش اثرات نامطلوب قطبش غلظتي و گرفتگي غشا ايجاد شد. بدين منظور، از غشا اولترافيلتر با جنس پلي‌اتر سولفون (PES) و حد وزن مولكولي (MWCO) 4 كيلو دالتون درون سامانه غشايي با تيغه‌هاي تراشنده سطح جهت شفاف‌سازي آب سيب استفاده شد. اثر پارامترهاي عملياتي شامل سرعت دوران تيغه ها (0، 600، 1400 و 2200 دور بر دقيقه)، فشار( 0.5، 1 و 1.5 بار)TMP، سرعت جريان(FFR) (10، 15 و 20 ميلي ليتر بر ثانيه) و فاصله تيغه از سطح غشاء (2 و 5 ميلي متر) بر فاكتور غلظت حجمي (VCF)، مقاومت گرفتگي، زمان وقوع هر كدام از مكانيسم‌هاي گرفتگي و مورفولوژي لايه كيك بررسي شد. طبق نتايج انجام فرايند در فشار 0.5، سرعت جريان 10 ميلي‌ليتر بر ثانيه، سرعت دوران تيغه‌ها 600 دور بر دقيقه و فاصله 2 ميلي‌متري تيغه‌ها از سطح غشا بهترين تأثير را بر VCF و كاهش گرفتگي داشت. مكانسيم اصلي گرفتگي در فرآيند، تشكيل لايه كيك بود. چرخش تيغه‌ها شدت تشكيل لايه كيك و ضخامت آن بر سطح غشا را كاهش داده و منجر به افزايش سهم گرفتگي استاندارد شد.   [1]- Polyether sulfone [2]- Molecular weight cut off [3]- Trans membrane pressure [4]- Feed flow rate [5]- Volumetric concentration factor