Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 30 стр.

 порядка 5МПа, для композитных мембран – порядка 3         удельной производительности мембраны с ростом концен-
МПа, для низконапорных мембран – порядка 1,5 МПа.          трации происходит линейно.
       При выборе мембраны исходят из того, чтобы она в            Тогда проверку пригодности мембраны к задаче раз-
наибольшей степени отвечала задаче разделения: мембрана    деления можно провести с помощью формулы (2.14). Опти-
должна обладать максимальной удельной производительно-     мальная мембрана должна иметь максимальную удельную
стью при селективности, обеспечивающей выполнение тре-     производительность среди мембран, селективность которых
бований к качеству разделения в одноступенчатом процес-    больше, чем определенная по формуле (2.14). (Если наиболее
се. Кроме того, мембрана должна обладать химической        селективная мембрана из тех, какими мы располагаем, не от-
стойкостью по отношению к разделяемому раствору и реа-     вечает последнему требованию, то необходим переход к
гентам, используемым для растворения осадков, образуе-     двухступенчатому процессу обратного осмоса или же сочета-
мых в процессе эксплуатации на поверхности мембраны из     нию обратного осмоса с другими методами разделения, на-
разделяемого раствора.                                     пример, с ионным обменом).
       Подбор мембран предварительно проводится по ис-             Итак, будем считать, что мы выбрали мембрану, знаем
тинной селективности, от которой затем переходят к         ее истинную селективность и зависимость удельной произво-
наблюдаемой по методике, рассмотренной в главе 3.          дительности мембраны от концентрации растворенного ве-
       Если разделению подвергаются бинарные растворы      щества.
сильных электролитов, то селективность может быть рас-             Рассчитаем далее расход пермеата Wоб по формуле
считана исходя из теплоты гидратации ионов, а удельная     (2.12). В первом приближении в этой формуле используем
производительность – на основе уравнения переноса воды     вместо наблюдаемой истинную селективность. Затем нахо-
через мембрану. В остальных случаях необходима поста-      дим рабочую поверхность мембраны, считая в первом при-
новка экспериментов. Простейший вариант – это проведе-     ближении удельную производительность как среднюю ариф-
ние экспериментов в лабораторной ячейке при интенсивном    метическую величину между ее значениями при начальной и
перемешивании разделяемого раствора, когда при выбран-     конечной концентрациях, по формуле:
ных температуре и давлении проводится концентрирование                                      W
раствора от начальной концентрации до концентрации в                                    F = об .
2 ÷ 3 раза выше конечной. Полученные при этом значения                                      Gср
селективности можно считать значениями истинной селек-             Исходя из полученной величины F, выбираем тип ап-
тивности, поскольку при интенсивном перемешивании рас-     парата. Предположим, что F составляет сотни или тысячи
твора величина концентрационной поляризации близка к       квадратных метров. При такой большой поверхности исполь-
единице. Одновременно снимается зависимость удельной       зуются аппараты с рулонными фильтрующими элементами.
производительности мембран от концентрации раствора.       Число аппаратов найдем, разделив общую рабочую поверх-
       Примем для определенности, что в рабочем диапазо-   ность мембран в одном аппарате:
не концентраций растворенного вещества истинная селек-                                         F
                                                                                          n=     .
тивность мембраны остается постоянной, а снижение                                             Fa
                              59                                                             60