Análisis de flujos de permeación en un reactor de membrana con enzima inmovilizada

REGENHARDT, SILVINA; FENOGLIO, CECILIA; MAMMARELLA, ENRIQUE; RUBIOLO, AMELIA

Mar del Plata, Buenos Aires

Congreso; VI Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2010

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

El ensuciamiento de la membrana está directamente relacionado con la evolución temporal del flujo de permeado. En este trabajo se han analizado modelos matemáticos empíricos existentes  en la literatura para simular el flujo de permeado producto de la concentración de proteínas de suero de quesería cuando se utiliza una membrana de polietersulfona con la enzima  β-galactosidasa inmovilizada en la misma. Fijadas las condiciones de pH 6.9 y temperatura 55 °C, se investigó como afecta la presión (100-300 kPa) en la caída del flujo. Además, se analizaron los flujos iniciales en función de la presión (0-500 kPa) y la temperatura  (30-60 °C). Se observó que el aumento de la temperatura incrementa los flujos iniciales y aumenta la solubilidad de las sales de calcio. Se encontró que a partir de 200 kPa, el flujo a tiempos largos de operación se vuelve independiente de la presión, siendo la transferencia de materia responsable de la disminución del flujo. Se determinó que la enzima ligada a la membrana no afecta el mecanismo de ensuciamiento de la misma, siendo éste producto de la interacción de las proteínas del suero con la membrana. Se obtuvo un ajuste significativo de los datos experimentales con dos de los modelos estudiados. Se analizaron los mecanismos de ensuciamiento de la membrana, aplicando los modelos de bloqueo de poros propuestos por Hermia (1982); en todas las situaciones analizadas es dominante en la primera etapa del proceso, el mecanismo de bloqueo estándar de poros, finalizando con el mecanismo de formación de torta.