مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
عنوان انگلیسی مقاله:
کلمات کلیدی مقاله:
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
شیمی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
شیمی پلیمر، شیمی تجزیه و شیمی کاتالیست
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
2-1شیره نیشکر و مواد شیمیایی
2-2 ماژول های غشا و تجهیزات
2-3 روش تجربی
2-4 روش های تحلیلی
3- نتایج و بحث
3-1 عملکرد جداسازی غشا و خواص محصول
3-2 بازیابی قند باقی مانده در کنسانتره UF توسط دیافیلتراسیون
3-2-1 مدل های ریاضی برای دیافیلتراسیون
3-2-1-1 حالت تغلیظ-ترقیق
3-2-1-2تصفیه حجم ثابت (CVD)
3-2-1-3 تصفیه آبشاری
3-2-2 مقایسه حالت های مختلف دیافیلتراسیون
3-3 کاهش شار و مکانیسم-های رسوب برای غشاهای UF
3-4 تمیزکاری غشا و پایداری عملیاتی
3-5 نقش درجه حرارت بالا در پالایش شیره نیشکر توسط غشای پلیمری
4-نتیجه گیری
منابع
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
Application of membrane filtration to sugarcane juice refining is appealing because it can eliminate the usage of chemicals, achieve continuous and automated production, as well as produce superior quality of juice. However, some technical problems, such as low permeate flux, high sucrose loss in membrane retentate and serious membrane fouling, are impeding this technological upgrading in sugar industry. In this work, an integrated membrane process consisting of a tubular loose ultrafiltration (UF), a spiral-wound tight UF and a spiral-wound NF was developed to refine the raw sugarcane juice at pilot-plant scale. With a super high volume reduction ratio (VRR) of 20, the loose UF was able to be operated at a flux from 30 to 70 L m−2 h−1, and the tight UF could run at a flux from 10 to 40 L m−2 h−1; at the same time, the color removal kept more than 95%. Moreover, diafiltration operation could recover most of sugar in the UF concentrates, leading to a high sucrose recovery of up to 98% in two-stage UF. A novel cascade diafiltration mode was proposed to save water by 25% compared with the separated diafiltration. Mathematical models could well predict the diafiltration efficiency for the loose UF but not for the tight UF. Permeate flux of the loose UF was dominated by membrane fouling while for the tight UF, osmotic pressure played a more important role in the flux decline. With a suitable cleaning strategy, the performance of this integrated membrane process can be nearly regenerated although the temperature jump between filtration and cleaning (60–30 °C) might result in some foulants accumulating in the membrane system. These results would serve as a valuable guide for process design and practical operation in subsequent industrial application.
چکیده
استفاده از فیلتراسیون غشاء برای تصفیه آب نیشکر جالب است، زیرا این روش می تواند مواد شیمیایی مورد استفاده را حذف کرده و محصولات را به طور پیوسته و به صورت اتوماتیک و با کیفیت بهتر تولید کند. با این حال، برخی مشکلات فنی مانند شار نفوذ کم، از دست رفتن ساکارز با باقی ماندن مواد در روی فیلتر و نیز ضایعات جدی غشا، مانع این پیشرفت تکنولوژیکی در صنعت قند و شکر می شوند. در این پژوهش، فرآیند غشایی یکپارچه شامل یک فرآیند اولترافیلتراسیون لوله ای غیرفشرده (UF)، یک UF مارپیچی فشرده و یک NF مارپیچی برای اصلاح آب نیشکر خام در مقیاس آزمایشی انجام گرفت. با کاهش زیاد نسبت حجمی به اندازه 20، UF با غیرفشرده قادر بود تا در یک شار از 30 تا 70 لیتر متر مربع ساعت و UF با فشرده توانست در شاری از 10 تا 40 لیتر متر مربع ساعت عمل کند. در همین زمان، حذف رنگ بیشتر از 95 درصد نگه داشته شد. علاوه بر این، عملیات دیافیلتراسیون می تواند بیشترین مقدار قند موجود در کنسانتره UF را بهبود بخشد و منجر به بازیابی زیاد ساکارز در UF دو مرحله ای تا 98٪ شود. برای ذخیره آب به میزان 25٪ در مقایسه با دیافیلتراسیون جد از هم، یک حالت دیافیلتری آبشاری جدید ارائه شد. مدل های ریاضی به خوبی می تواند کارآیی دیافیلتراسیون برای UF با غیرفشرده را پیش بینی کند، اما برای UF با فشرده نه. شار نفوذی UF با غیرفشرده تحت تسلط ضایعات و رسوب های غشایی بود در حالی که برای UF با فشرده، فشار اسمزی نقش مهم تری در کاهش شار بازی کرد. با یک استراتژی تمیزکاری مناسب، عملکرد این فرآیند غشایی یکپارچه می تواند تقریبا بازسازی شود، هر چند که پرش درجه حرارت بین فیلتراسیون و تمیز کردن (30 تا 60 درجه سانتیگراد) ممکن است منجر به تجمع برخی از مواد در سیستم غشایی شود. این نتایج می تواند به عنوان یک راهنمای ارزشمند برای طراحی فرایند و اقدامات عملی در کاربردهای صنعتی بعدی مورد استفاده قرار گیرند.