Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 23 стр.

                                  Решение                                   5. СЕКЦИОНИРОВАНИЕ АППАРАТОВ В УСТАНОВКЕ
      Используем формулу (4.27):
                                                                             Рассматривая классификацию установок мембранного
                0,804 ⋅ 10 −3 ⋅ 2.4 ⋅ 12                              разделения, мы говорили, что установки по организации по-
     ∆р Д = 64                             = 159453 Па = 159,5 кПа.
               3600 ⋅ 996 ⋅ (6 ⋅ 10 −5 )
                                         3
                                                                      тока разделяемой смеси бывают двух типов: секционирован-
                                                                      ные и не секционированные. Последние применяются редко и
                    Вопросы для самоконтроля                          только в тех случаях, когда потребное число аппаратов неве-
       1. Покажите, что в случае ламинарного потока рас-              лико, а концентрирование раствора в установке происходит
чет гидравлического сопротивления по формуле (4.2) с ис-              не более чем в 1,5 ÷ 2 раза. При этом исходный раствор
пользованием среднеарифметического значения скорости в                обычно подается сразу на вход всех аппаратов, т. е. парал-
канале дает такие же результаты, как и расчет по формуле              лельно, и лишь в редких случаях, когда установка включает
(4.7).                                                                мало аппаратов, они все могут соединяться последовательно.
       2. Почему аппараты с рулонными фильтрующими                           В крупных промышленных установках, насчитываю-
элементами очень редко используются при ультрафильтра-                щих десятки и сотни трубчатых аппаратов (иногда ошибочно
ции, хотя в практике обратного осмоса они широко распро-              называемых «модулями») с рулонными фильтрующими эле-
странены?                                                             ментами или с мембранами в виде полых волокон, когда про-
       3. На каком допущении, подтвержденном экспери-                 исходит концентрирование раствора в несколько раз и уж тем
ментами, основан предлагаемый метод расчета гидравличе-               более в несколько десятков раз, проведение секционирования
ского сопротивления щелевых и кольцевых каналов с сет-                является совершенно необходимым.
ками?                                                                        Дело в том, что при параллельном соединении всех
       4. Выведите самостоятельно уравнения для расчета               аппаратов получаются низкие линейные скорости в напорном
средних сопротивлений дренажных каналов в аппарате типа               канале, что приводит к большой величине поляризации и,
«фильтр-пресс» с радиальным отводом пермеата и в аппара-              главное, резкому снижению скорости по ходу потока из-за
те с мембранами в виде полых волокон при одностороннем                выхода пермеата, что, помимо роста величины концентраци-
отводе пермеата. Убедитесь, что во всех рассмотренных                 онной поляризации, вызовет образование на мембране осад-
случаях среднее сопротивление дренажного канала в три                 ков малорастворимых соединений и отложение на ней взве-
раза меньше полного сопротивления.                                    шенных микрочастиц. Все это приведет к значительному
       5. Почему при выводе уравнений для расчёта гид-                снижению удельной производительности и наблюдаемой се-
равлических сопротивлений напорных и дренажных кана-                  лективности мембран, быстрому выходу их строя.
лов не учитывается поперечный поток, связанный с образо-                     При последовательном соединении большого числа
ванием пермеата?                                                      аппаратов будет чрезмерно большим гидравлическое сопро-
       6. Что в большей степени влияет на гидравлическое              тивление напорного канала, к тому же применяемые в аппа-
сопротивление каналов при ламинарном режиме течения                   ратах модули обычно рассчитаны на перепад давления по-
жидкости в них: длина канала или его эквивалентный диа-               рядка 0,1 ÷ 0,2 МПа, выходят из строя при превышении этих
метр?                                                                 величин.
                               45                                                                      46