6.3.1 Закономерности электродиализного обессоливания
10 20 30 40 50 60 Уровень деминерализации, %
Рисунок 6.3.1 - Зависимость темпа удаления некоторых макроэлементов в
процессе деминерализации растворов лактулозы: 1 - калий; 2 - натрий; 3 -
гуанидин; 4 - бор
Анализ приведенных результатов не противоречит результатам исследований по обессоливанию сыворотки и ее концентратов. Максимальный темп удаления характерен для ионов одновалентных металлов - калия и натрия, что свидетельствует о высокой селективности мембран по данным элементам. Однако, достигая уровня деминерализации 50-60%, темп удаления указанных минеральных элементов падает, что указывает на поиск иных методов деминерализации.
Весьма затруднительным является процесс удаления поливалентных
184
зольных элементов. Темп их удаления при уровне деминерализации не менее 50% колеблется в пределах 10-15% и не превышает 25%. Это также свидетельствует о необходимости использования иных методов деминерализации растворов лактулозы и подходов к ним.
Существенную роль в процессе деминерализации играет массовая доля сухих веществ в растворе лактулозы. Процесс электродиализной обработки осуществляли в интервале 20-40%) сухих веществ, что позволило оценить уровень деминерализации в широком диапазоне электропроводности раствора лактулозы.
В качестве факторов, обусловливающих процесс электродиализа, принимали в расчет увеличение концентрации ионов и одновременное снижение их подвижности из-за повышения вязкости.С учетом существующих рекомендаций по обессоливанию исследовали кинетические закономерности изменения активной кислотности раствора. Массовая доля сухих веществ в обрабатываемом растворе составля-ла 18-20%о, длотность тока не превышала 200 А/м . Постановку опытов осуществляли после достижения показателя Sjgt;85%o без снижения рН до 3,5+0,5. Результаты проведенных исследований показаны в таблице 6.3.1. Таблица 6.3.1 - Кинетика изменения активной кислотности растворов лактулозы при электродиализной обработке
Продолжительность электродиализа, мин |
¦ ¦ ¦¦ " ¦¦ у- ¦¦ ¦- Плотность тока, А/м |
|||||
100+10 |
120+10 |
140+10 |
||||
УД, % |
рН |
УД, % |
рН |
УД, % |
рН |
|
0 |
0 |
7,5 |
0 |
7,5 |
0 |
7,5 |
30 |
25 |
7,2 |
31 |
7,1 |
21 |
7,3 |
60 |
36 |
6,8 |
42 |
6,7 |
32 |
7,1 |
90 |
48 |
6,2 |
53 |
6,3 |
40 |
6,6 |
120 |
54 |
6,0 |
58 |
5,9 |
48 |
6,0 |
.150 |
55 |
5,9 |
60 |
5,8 |
52 |
6,3 |
ПРИМЕЧАНИЕ. УД - уровень деминерализации (%).
185
Приведенные результаты свидетельствуют о том, что в рациональной плотностью тока для деминерализации растворов лактулозы является
-у
120+10 А/м .
В этом случае уровень деминерализации через 120 минут составляет 58%. Дальнейшее увеличение продолжительности процесса на 25% привело к возрастанию показателя УД всего на 3%, что не является достоверным отличием от предыдущего значения.Если провести сравнение между рациональными параметрами деминерализации (продолжительность процесса 120 мин, плотность тока 160+10 А/м ), то при плотностях тока 140+10 и 180+10 А/м значения УД меньше, по сравнению с оптимальными на 6,9 и 38%. В этой связи можно обосновать, что оптимальным периодом нахождения растворов лактулозы в электродиализаторе является 120 мин, плотность тока - от 120 до 140 Ш\ в этом случае возможно обеспечить предельный уровень деминерализации, не превышающий 54-58%. Все вышеизложенное указывает на необходимость освоения новых (смежных) способов обессоливания.