Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 13 стр.

         3.      С чем связано основное отличие структуры    компенсацию потерь давления на трение и местные сопро-
потоков в напорных каналах мембранных аппаратов от мо-       тивления в трубопроводах и арматуре ∆р П и подъем раствора
дели идеального вытеснения?                                  на определенную геометрическую высоту ∆р r :
         4.      Ниже указаны значения удельной производи-
                                                                     ∆p H = ∆pα + ∆p Д + ∆p П + ∆р r .        (4.1)
тельности мембраны при различных концентрациях раство-
ра, наблюдаемые в аппарате идеального вытеснения, и зна-           Величина ∆p м выбирается на основании паспортных
чения величины концентрационной поляризации, соответ-        данных мембран, концентрации раствора и с учетом других
ствующие этим концентрациям в реальном мембранном ап-        обстоятельств, изложенных в литературе [1,2] и подробно из-
парате. Постройте график зависимости удельной произво-       лагаемых студентам на IV курсе, когда они знакомятся с тео-
дительности мембраны от концентрации раствора в реаль-       ретическими основами обратного осмоса и ультрафильтра-
ном аппарате, если раствор концентрируется от 1 до 4 мас.    ции.
%.                                                                 Величина ∆р П рассчитывается по формулам, извест-
    x1 , мас. доли       0,01 0,02 0,03 0,04    0,05 0,06    ным из общего курса «Процессы и аппараты химической тех-
    G , кг / (м 2 ⋅ ч ) 27    25   22    17,5 13      8      нологии».
   КП              2      1,75   1,60   1,5                        Поэтому в настоящем пособии мы ограничимся рас-
                                                             смотрением подхода к расчету гидравлического сопротивле-
                                                             ния напорных и дренажных каналов некоторых типовых
           5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО                    мембранных аппаратов и для ряда наиболее важных случаев
         СОПРОТИВЛЕНИЯ И ДРЕНАЖНЫХ КАНАЛОВ                   дадим вывод расчетных уравнений.

      Расчет гидравлического сопротивления прежде всего        Аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами
необходим для нахождения давления, которое должен раз-
                                                                    В большинстве таких аппаратов мембраны располага-
вивать насос для подачи раствора в мембранный аппарат.
                                                             ются на внутренней поверхности труб с пористыми стенками.
Кроме того, от гидравлического сопротивления зависит
                                                             Сопротивлением дренажного канала в таких аппаратах обыч-
фактическая величина избыточного давления в аппарате, а
                                                             но можно пренебречь, поскольку путь пермеата в дренаже
ее нужно знать при механических расчетах (определение
                                                             равен толщине пористой стенки и не превышает нескольких
толщины стенок корпуса, фланцев и т.п.), при оценке воз-
                                                             миллиметров.
можного уплотнения мембраны, в ряде случаев – для кор-
                                                                    Сопротивление напорного канала, представляющего
ректировки величины удельной производительности и се-
                                                             собой полую трубу длиной не более нескольких метров, так-
лективности мембран.
                                                             же не велико. Расчет может быть выполнен на основе соот-
      Развиваемое насосом давление ∆р H расходуется в
                                                             ношений, известных из курса процессов и аппаратов химиче-
баромембранных процессах на создание перепада рабочего       ской технологии, с учетом того обстоятельства, что в напор-
сопротивления потоку разделяемого раствора в аппарате        ных каналах мембранных аппаратов скорость потока снижа-
∆pα и потоку пермеата в дренажах ∆p Д , а также на           ется по длине канала из-за выхода пермеата.
                           25                                                             26