Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 24 стр.

       Рассмотрим методику секционирования, при которой                                             x2
должны быть соблюдены два важных условия: обеспечено ра-                                      ϕ = 1−    = const ;
                                                                                                     x1
венство средних скоростей потока в напорном канале аппара-
тов каждой секции, а также постоянство отношения скоростей                                   L + Lкi
                                                                                         Li = нi         = const ,        (5.3)
потока на входе и выходе из каждого аппарата.                                                   2 ni
       Соблюдение этих требований позволяет создать во всех
аппаратах близкую гидродинамическую обстановку, что, при
                                                                     где Li = wi ρS - средний массовый расход потока в каждом
прочих равных условиях, способствует минимизации гидрав-             аппарате i- секции.
лического сопротивления, уменьшению осадкообразования и                                     Lнi
предотвращению выхода из строя отдельных мембран.                                               ρSni Lнi
                                                                                         q=          =     = const .      (5.4)
       Указанные условия можно записать в следующей фор-                                    Lкi        Lкi
ме:                                                                                             ρSni
                        w + wкi
                    wi = нi      = const ;           (5.1)
                            2                                              Представим расход потока на выходе из секции как
                        w                                            разность между расходом потока на входе в нее и расходом
                     q = нi = const .               (5.2)            пермеата в этой секции. При этом расход пермеата в каждом
                        wкi
                                                                     аппарате Lпа будем считать постоянным.
       Здесь wi , wнi и wкi - соответственно средняя, началь-
ная и конечная скорости потока в напорном канале аппарата i-                             Lкi = Lнi − L ПА ⋅ ni .           (5.5)
й секции(i=1,2, …, m), q – величина отношения скоростей по-                Подставляем сюда значение Lкi из (5.4):
тока на входе и выходе из каждого аппарата i-й секции.
       Примем допущение постоянства плотности разде-
ляемого раствора в процессе его концентрирования и будем                                  Lнi
                                                                                              = Lнi − L ПА ⋅ ni .
считать, что в установке используются аппараты одного ти-                                  q
па и размера. Тогда скорости можно выразить через массо-                   Решим это уравнение относительно ni :
вые расходы следующим образом:
                                                                                           Lнi − Lнi q Lнi  1 
                   Lнi                Lкi           L + Lкi                            ni =            =       1 −  .  (5.6)
          wнi =            , wкi =            , wi = нi          ,                             LПА       L ПА  q 
                ρ ⋅ S ⋅ ni         ρ ⋅ S ⋅ ni       2 ρ ⋅ S ⋅ ni
                                                                            Выражение ((5.6) определяет число аппаратов в каж-
где Lнi , Lкi - соответственно, начальный и конечный расхо-          дой секции, отвечающее заданной величине снижения расхо-
ды разделяемой смеси в i-й секции, кг/с; S – сечение аппа-           да по длине напорного канала аппарата q, при известной ве-
рата, по которому проходит разделяемая смесь, м2; ρ -                личине расхода на входе в секцию Lнi.
плотность смеси; ni – число аппаратов в i-й секции.                         Начальный расход разделяемой смеси в каждой сек-
        Перепишем выражения (5.1) и (5.2):                           ции, начиная со второй, равен конечному расходу предыду-
                               47                                    щей секции:
                                                                                                      48