Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 35 стр.

                   0,001 + 5 ⋅ 0,01                                                                 Концентрация белка в пермеате:
                   x1вх =           = 8,5 ⋅ 10 −3 мас. долей.
                          6                                                                x 2 = g ( x1K ) = (1 − ϕ ) ⋅ x1K = (1 − 0,999) ⋅ 0,001 = 1 ⋅ 10 −6 мас.долей
        По формуле(7.12):                                                                           Расход пермеата по формуле (7.15):
                                                           −
                                                                    1
                                                                                                                       100(0,001 − 0,0005)
                                         1 ⋅ 10 − 2           0 , 968                                         Wоб =                       = 50,05 кг/ч.
           W об   = 10000 (1 + 5 )1 −                                 = 9273 кг/ч.
                                                                                                                         0,001 − 0,000001
                                    8 ,5 ⋅ 10 − 3                      
                                                                                               Потери белка в кг/ч:
        По формуле(7.13):                                                                                       50,05 ⋅ 1 ⋅ 10 −6 = 5 ⋅ 10 −5 кг/ч.
                                        0 , 968−1
                                                                                                   С исходным раствором поступает белка:
                           1 ⋅ 10 
                                  −2     0 , 968
                     1 −               
                                      −3                                                                        100 ⋅ 5 ⋅ 10 −4 = 5 ⋅ 10 −2 кг/ч.
                           8, 5 ⋅ 10    
   x 2 = 8,5 ⋅ 10 −3                         1
                                               = 2,947 ⋅ 10 − 4 мас. долей.                        Потери белка в %:
                                           −
                           1 ⋅ 10 − 2  0,968                                                                             5 ⋅ 10 −5
                     1 −                                                                                                           ⋅ 100 = 0,1 %.
                                      −3                                                                                  5 ⋅ 10 − 2
                           8 ,5 ⋅ 10    
        2. В установке ультрафильтрации с циркуляцией                                                          Вопросы для самоконтроля
проводится концентрирование 100 кг/ч раствора белка от                                            1. В каких случаях применяется циркуляционный кон-
концентрации 0,05 до 0,1 мас. % Истинная селективность                                     тур в установках ультрафильтрации и обратного осмоса?
мембраны 0,999, влиянием концентрационной поляризации                                             2. Преобразуйте уравнения (7.6) – (7.9) для случая r=0
при используемом высоком значении кратности циркуля-                                       и убедитесь, что получаются выражения, идентичные выве-
ции, равном 50, можно пренебречь.                                                          денным в главе 2.
        Определите потери белка с пермеатом в процентах                                           3.В каких случаях расчет схем с циркуляцией целесо-
от количества белка, поступающего в установку.                                             образно выполнять на основе модели идеального смешения?
                                                                                                             7.2. Двухступенчатые установки
                                       Решение
                                                                                                  Ступенью процесса мембранного разделения жидких
        Потери белка будут представлять собой произведе-                                   смесей называется часть технологической схемы процесса
ние расхода пермеата на концентрацию в нем белка.                                          мембранного разделения, в которой происходит однократное
        Определим возможность использования для решения                                    проникновение вещества через мембрану. При последова-
задачи простых формул, отвечающих модели идеального                                        тельном соединении ступеней получаются многоступенчатые
смешения. Для этого найдем x1вх по формуле (7.4).                                          схемы, называемые также каскадами.
                                                                                                  Многоступенчатые схемы обычно применяются в слу-
       0,0005 + 50 ⋅ 0,001
x1вх =                     = 9,9 ⋅10−4 мас.долей = 9,9 ⋅ 10 −2 мас. %.                     чаях, когда необходимое качество разделения не достигается
            1 + 50                                                                         на одной ступени. Кроме того, многоступенчатые схемы бы-
        Эта величина практически равна концентрации белка                                  вают экономически оправданными, когда позволяют исполь-
в концентрате. Поэтому целесообразно вести расчеты на ос-                                  зовать высокопроизводительные мембраны со сравнительно
нове модели идеального смешивания.                                                                                        70
                                       69