ВУЗ:
Составители:
Перерасчет проводится за счет отхода от оптималь-
ного секционирования посредством искусственного умень-
шения числа секций, пока гидравлическое сопротивление не
снизится до приемлемого уровня. Уменьшение числа сек-
ций будет сопровождаться снижением скорости потока в
напорных каналах и увеличением КП, что должно быть уч-
тено в окончательном варианте расчета установки.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие параметры при выдаче исходных данных для
расчета установки задаются в виде неравенств и почему?
2.
После расчета какого параметра проверяется при-
годность выбранной мембраны для целей разделения?
3.
Каким образом в секционированной установке нахо-
дится общее сопротивление напорного канала и общее со-
противление дренажного канала?
4.
Почему в окончательном варианте расчета установки
общее гидравлическое сопротивление не должно превышать
3020 ÷ % от перепада рабочего давления через мембрану?
5.
Когда заканчивается тот этап расчетов, который свя-
зан с использованием метода последовательных приближе-
ний?
7. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ
МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ
7.1. Установки с циркуляционным контуром
В ряде случаев возникает необходимость создания
высоких скоростей потока в напорном канале, которые не
обеспечиваются насосом высокого давления, подающим
разделяемый раствор в установку. Высокие скорости тре-
буются, например, для того, чтобы предотвратить гелеобра-
зование в процессе ультрафильтрации, приводящее к резко-
му снижению удельной производительности мембран,
уменьшить загрязнение мембран осадками малораствори-
мых соединений в процессе обратного осмоса.
63
Для создания высоких скоростей потока в схему
включается циркуляционный насос, обладающий высокой
подачей, но сравнительно небольшим напором, требуемым
лишь для преодоления гидравлического сопротивления на-
порного канала.
На рис. 7.1 показана схема установки с циркуляцион-
ным контуром.
Рис. 7.1. Схема установки с циркуляционным контуром
Исходный раствор с массовым расходом L
H
и концен-
трацией x
1H
подается насосом высокого давления на вход
мембранного аппарата. Перед входом в аппарат к исходному
раствору добавляется циркулирующий поток с расходом
H
Lr
⋅
, где r – кратность циркуляции. После смешения образу-
ется раствор с расходом L
вх
и концентрацией
вх
x
, который и
поступает в аппарат, где происходит его концентрирование
до концентрации
K
x
1
. При этом образуется раствор с расхо-
дом
об
W и концентрацией
2
x . Из аппарата раствор выходит с
расходом L
вых
и концентрацией
K
x
1
. Часть его выводится из
установки в виде концентрата с расходом L
к
, другая часть на-
правляется циркуляционным насосом на смешение с исход-
ным раствором.
Расчет такой схемы при не слишком большой кратно-
сти циркуляции проводится на основе модели идеального вы-
теснения (см. главу 2). К тем двум уравнениям материального
баланса, которые имелись ((2.3) и (2.4)) и формально соответ-
64
Перерасчет проводится за счет отхода от оптималь- Для создания высоких скоростей потока в схему ного секционирования посредством искусственного умень- включается циркуляционный насос, обладающий высокой шения числа секций, пока гидравлическое сопротивление не подачей, но сравнительно небольшим напором, требуемым снизится до приемлемого уровня. Уменьшение числа сек- лишь для преодоления гидравлического сопротивления на- ций будет сопровождаться снижением скорости потока в порного канала. напорных каналах и увеличением КП, что должно быть уч- На рис. 7.1 показана схема установки с циркуляцион- тено в окончательном варианте расчета установки. ным контуром. Вопросы для самоконтроля 1. Какие параметры при выдаче исходных данных для расчета установки задаются в виде неравенств и почему? 2. После расчета какого параметра проверяется при- годность выбранной мембраны для целей разделения? 3. Каким образом в секционированной установке нахо- дится общее сопротивление напорного канала и общее со- Рис. 7.1. Схема установки с циркуляционным контуром противление дренажного канала? 4. Почему в окончательном варианте расчета установки Исходный раствор с массовым расходом LH и концен- общее гидравлическое сопротивление не должно превышать трацией x1H подается насосом высокого давления на вход 20 ÷ 30 % от перепада рабочего давления через мембрану? мембранного аппарата. Перед входом в аппарат к исходному 5. Когда заканчивается тот этап расчетов, который свя- раствору добавляется циркулирующий поток с расходом зан с использованием метода последовательных приближе- r ⋅ LH , где r – кратность циркуляции. После смешения образу- ний? ется раствор с расходом Lвх и концентрацией xвх , который и 7. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ поступает в аппарат, где происходит его концентрирование до концентрации x1K . При этом образуется раствор с расхо- 7.1. Установки с циркуляционным контуром В ряде случаев возникает необходимость создания дом Wоб и концентрацией x 2 . Из аппарата раствор выходит с высоких скоростей потока в напорном канале, которые не расходом Lвых и концентрацией x1K . Часть его выводится из обеспечиваются насосом высокого давления, подающим установки в виде концентрата с расходом Lк, другая часть на- разделяемый раствор в установку. Высокие скорости тре- правляется циркуляционным насосом на смешение с исход- буются, например, для того, чтобы предотвратить гелеобра- ным раствором. зование в процессе ультрафильтрации, приводящее к резко- Расчет такой схемы при не слишком большой кратно- му снижению удельной производительности мембран, сти циркуляции проводится на основе модели идеального вы- уменьшить загрязнение мембран осадками малораствори- теснения (см. главу 2). К тем двум уравнениям материального мых соединений в процессе обратного осмоса. баланса, которые имелись ((2.3) и (2.4)) и формально соответ- 63 64
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »