Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 10 стр.

       Это сводит к минимуму обратное перемешивание,
что приближает структуру потока к МИВ по длине напор-
ного канала. Основное отличие реальной структуры потока
от МИВ связано с концентрационной поляризацией, кото-
рая приводит к изменению концентраций по поперечному
сечению напорного канала.
       По этим причинам формулы, полученные для расче-
та расходов потоков, их концентраций и рабочей поверхно-
сти мембран на основе МИВ, могут быть применены к ре-
альным аппаратам, если внести корректировку в зависимо-                   3.1. Графический учет КП при корректировке зависимостей
сти G = f ( x1 ) и x 2 = g ( x1 ) , связанную с учетом величины   удельной производительности (а) и (б) пермеата от концентрации разде-
                                                                  ляемого раствора.
концентрационной поляризации (КП). При этом расчеты                         Отложим на оси абсцисс значения концентраций ис-
необходимо выполнять                 методом последовательных
                                                                  ходного раствора и концентрата, x1H и x1K .Фактически у по-
приближений. В первом приближении, без учета КП, произ-
водится выбор вида мембран и аппаратов, рабочего давле-           верхности мембраны на входе будет концентрация
ния и температуры, рассчитываются величины расходов по-            x3 H = x1H ⋅ КП H и на выходе x3 K = x1K ⋅ КП K , где КП H , КП K
токов и их концентраций, определяется рабочая поверх-             - соответственно, величина концентрационной поляризации в
ность мембран, аппараты распределяются по секциям, а за-          аппарате на входе исходного раствора и выходе концентрата.
тем, исходя из найденных гидродинамических условий в              Восстановим перпендикуляры из всех точек на оси абсцисс.
напорных каналах, рассчитывается коэффициент массоот-             Проведя параллель от точки, где перпендикуляры из x3 пере-
дачи растворенного вещества от поверхности мембраны в             секаются с кривыми зависимостей G = f ( x1 ) и x 2 = g ( x1 ) ,
ядро потока разделяемого раствора с использованием из-
вестных критериальных уравнений. На основе коэффициен-            перпендикуляров из x1 , получаем точки, соответствующие
та массоотдачи рассчитывается КП. После этого вносится            фактическим значениям G и x 2 на входе и выходе. Анало-
корректировка в зависимости f ( x1 ) и g ( x1 ) и проводится      гично, учитывая КП для промежуточных концентраций, по-
новый цикл расчета. Расчеты повторяются до сходимости             лучаем скорректированные зависимости G = f ( x1 ) и
результатов предыдущего цикла с последующим.                       x 2 = g ( x1 ) , которые и следует использовать в расчетных
       Проиллюстрируем с помощью графиков, как можно              формулах (пунктирные кривые).
вносить корректировку в указанные зависимости, учиты-                       В частном случае, когда зависимость G = f ( x1 ) ли-
вающие КП. На рисунке 3.1 сплошной жирной линией пока-
                                                                  нейна и описывается уравнением G = G0 − cx1 , то можно рас-
заны зависимости G = f ( x1 ) и x 2 = g ( x1 ) ,получаемые при
отсутствии влияния концентрационной поляризации.                  считать КП при x1H , x1K и G по уравнению переноса с уче-
                                                                  том КП при этих концентрациях, определить значения кон-
                                 19                                                                  20