Model of a catalytic membrane in pressure driven processes

A model of a catalytic membrane with pressure-driven mass transport of a stream of reagents has been formulated. Parameters of the model equation are the Peclet number (Pe) and Damkohler number (Da) and the coefficient of substrate permeability through a semipermeable membrane ( S). A solution of the model is the substrate concentration in the stream leaving the enzymatic layer, i.e. in the permeate stream. Once the model had been positively verified, a model analysis of the presented bioreactor type was performed which enabled identification of the impact of particular process parameters on the process run. The model analysis covered two cases: complete and limited substrate permeabilities of the semipermeable membrane.

---

Przedstawiono model matematyczny membrany katalitycznej z transportem masy reagentów wywołanym gradientem ciśnienia. Parametrami modelu są: liczba Pecleta (Pe), liczba Damkohlera (Da) oraz współczynnik przepuszczalności substratu przez membranę półprzepuszczalną ( . S). Rozwiązaniem modelu jest stężenie substratu w strumieniu permeatu. Po pozytywnej weryfikacji modelu przedstawiono analizę modelową obrazującą wpływ poszczególnych parametrów na przebieg procesu. Analiza ta obejmowała dwa przypadki: całkowitą oraz częściową przepuszczalność substratu przez półprzepuszczalną membranę.