Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 12 стр.

                             ϕ = 1 − 0,1 = 0,9                                         G 0 −G H 38 − 36
                                                                                 cH =          =         = 2000 .
                                                                                         x1H      0,001
       Используем теперь уравнения (2.11) – (2.13), под-                         На выходе из аппарата x1K = 0,005 мас долей.
ставляя в качестве селективности значение наблюдаемой                                                   25
селективности:                                                                         G0 − G K 38 − 28,2
                                               −
                                                   1                              cK =          =          = 1960 .
                          −,00006  0,9                                                  x1K      0,005
                LK = 5 ⋅               = 1,475 кг/с;
                          0,0002                                               Значения с H и c K достаточно близки (расхождение
                  W.об = 5 − 1,475 = 3,525 кг/c.                         намного меньше допустимых 10%), поэтому можно считать,
                                    0 , 9 −1                             что снижение удельной производительности мембраны с рос-
                             1− 3    0,9                                 том концентрации раствора соли происходит линейно. Най-
              x 2 = 0,0002             1
                                               = 3,26 ⋅ 10 −5 мас. до-   дем с ср .
                                    −
                          1− 3        0,9
                                                                                                   сH + cK   2000 + 1960            .
                                                                                          с ср =           =               = 1980
                   лей = 3,26 ⋅ 10 −3 мас.%.                                                          2           2
       2. В аппарате обратного осмоса типа «фильтр-пресс»
предполагается концентрировать раствор соли, поступаю-                          Уравнение, связывающее удельную производитель-
щий с расходом 500 кг/ч от 0,1 до 0,5 мас.%. Удельная про-               ность мембраны с концентрацией раствора, имеет вид:
изводительность мембраны, рассчитанная с учетом КП, на                                       G = 38 − 1980 ⋅ x1 , кг / (м 2 ⋅ ч ).
                                          (            )
входе раствора в аппарат 36 кг / м 2 ⋅ ч и на выходе из него                    Поскольку селективность более 0,9, используем для
28,2 кг / (м ⋅ ч ).
          2
                                                                         расчета поверхности мембраны уравнение (2.18):
        Удельная производительность мембраны по чистой                        500⋅ 0,001 1980 (38 − 1980⋅ 0,005) ⋅ 0,001 1          1 
                                                                           F=            −    ln                          +        −     =
воде при тех же давлении и температуре, что и в аппарате,                         38  38 (38 − 1980⋅ 0,001) ⋅ 0,005 0,001 0,005
                                                                                        
38 кг /( м 2 ⋅ ч) . Наблюдаемая селективность мембраны в ап-
                                                                           = 11,8м2
парате практически не меняется и составляет 0,94.
                                                                                             Вопросы для самоконтроля
        Определите необходимую рабочую поверхность
мембран в аппарате.
                                                                                1.    Поясните, почему при расчете непрерывных
                                                                         процессов мембранного разделения жидких смесей справед-
                                Решение
                                                                         ливо допущение постоянства температуры.
                                                                                2.    Укажите основную причину, по которой давле-
      Проверим применимость линейного уравнения
                                                                         ние в напорном канале мембранных аппаратов изменяется по
G = G0 − cx1 к рассматриваемому случаю.
                                                                         длине канала. Как это обстоятельство учитывается при расче-
      На входе в аппарат x1H = 0,001 мас. Долей                          те аппаратов ультрафильтрации?
                               23                                                                        24