Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 37 стр.

UptoLike

выбирать первую схему из дополнительных соображений
она позволяет обойтись одним насосом высокого давления.
Вопрос же о необходимости перехода от одноступенчатой к
двухступенчатой схеме решается с помощью уравнения
(2.14). Как уже указывалось в 6-й главе, если селективность
мембраны, которой мы располагаем, меньше, чем рассчи-
танная по уравнению (2.14), то в одноступенчатом процессе
нельзя осуществить поставленную задачу очистки и кон-
центрирования раствора.
Рассмотрим, как проводить расчет схем для случая,
когда структура потоков в аппаратах соответствует МИВ, с
увеличением концентрации истинная селективность мем-
бран не изменяется, а удельная производительность линей-
но снижается.
Используя подходы, примененные к выводам фор-
мул в 2-й главе, получаем, что первая схема может быть
описана следующей системой независимых уравнений:
0
LWL
K
=+ ; (7.19)
00
xLxWxL
wKK
=
+ ; (7.20)
12
LWL
K
=+
; (7.21)
1122
xLxWxL
wKK
=
+ ; (7.22)
(
)
смw
xWLxWxL
+
=+
202200
; (7.23)
ϕ
1
11
=
x
x
L
L
KK
; (7.24)
ϕ
1
1
20
1
=
+
см
x
x
WL
L
. (7.25)
73
()
()
+
=
+
1
0
1
1
20
1
x
x
см
см
cxGx
dx
xWl
F
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
; (7.26)
()
=
+
K
x
x
cxGx
dx
xL
F
1
0
1
1
11
2
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
. (7.27)
Здесь и ниже в формуле для расчета рабочей поверх-
ности мембран через x без индекса обозначена текущая кон-
центрация в напорном канале.
Вторая схема описывается следующей системой:
0
LWL
K
=
+
; (7.19)
00
xLxWxL
wKK
=
+
; (7.20)
12
WWL
=
+
; (7.21)
1122 ww
xWxWxL
=
+
; (7.22)
(
)
см
xLLxLxL
+
=
+
202200
; (7.23)
ϕ
1
20
=
+
см
KK
x
x
LL
L
; (7.24)
ϕ
1
1
2
1
2
=
w
x
x
W
L
; (7.25)
()
()
+
=
+
K
см
x
x
см
cxGx
dx
xLL
F
0
1
1
20
1
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
; (7.26)
74
выбирать первую схему из дополнительных соображений –                                                       1

она позволяет обойтись одним насосом высокого давления.                                  (l0 + W2 ) ⋅ xсм   ϕ     x1
                                                                                                                                          dx
Вопрос же о необходимости перехода от одноступенчатой к
                                                                                  F1 =
                                                                                                  ϕ               ∫            1+ϕ
                                                                                                                                                       ;       (7.26)
двухступенчатой схеме решается с помощью уравнения
                                                                                                                  x см
                                                                                                                          x       ϕ
                                                                                                                                       (G0 − cx )
(2.14). Как уже указывалось в 6-й главе, если селективность                                       1
                                                                                                      xK
мембраны, которой мы располагаем, меньше, чем рассчи-                                     L1 ⋅ x1ϕ                    dx
танная по уравнению (2.14), то в одноступенчатом процессе
                                                                                  F2 =
                                                                                             ϕ        ∫     1+ϕ
                                                                                                                                                  .            (7.27)
                                                                                               x (G0 − cx )
                                                                                                      x1    ϕ
нельзя осуществить поставленную задачу очистки и кон-
центрирования раствора.                                                       Здесь и ниже в формуле для расчета рабочей поверх-
        Рассмотрим, как проводить расчет схем для случая,               ности мембран через x без индекса обозначена текущая кон-
когда структура потоков в аппаратах соответствует МИВ, с                центрация в напорном канале.
увеличением концентрации истинная селективность мем-                          Вторая схема описывается следующей системой:
бран не изменяется, а удельная производительность линей-
но снижается.                                                                                         LK + W = L0 ;                                                 (7.19′)
        Используя подходы, примененные к выводам фор-
                                                                                              LK ⋅ x K + W ⋅ x w = L0 ⋅ x0 ;                                        (7.20′)
мул в 2-й главе, получаем, что первая схема может быть
описана следующей системой независимых уравнений:
                                                                                                          L2 + W = W1 ;                                             (7.21′)
                       LK + W = L0 ;                           (7.19)
                                                                                              L2 ⋅ x 2 + W ⋅ x w = W1 ⋅ x w1 ;                                          (7.22′)
                  LK ⋅ x K + W ⋅ x w = L0 ⋅ x0 ;               (7.20)
                                                                                         L0 ⋅ x 0 + L2 ⋅ x 2 = (L0 + L2 ) ⋅ xсм ;                                   (7.23′)
                       LK + W2 = L1 ;                          (7.21)
                                                                                                                                          1
                                                                                                                                      −
                  LK ⋅ x K + W2 ⋅ x w 2 = L1 ⋅ x1 ;            (7.22)                          LK      x                                ϕ
                                                                                                    =  K                                  ;                     (7.24′)
               L0 ⋅ x0 + W2 ⋅ x w 2 = (L0 + W2 ) ⋅ x см ;      (7.23)                        L0 + L2  xсм 
                                                                                                                              1
                                                                                                                          −
                                           1                                                     L2  x 2                    ϕ

                     LK  x K     
                                       −
                                                                                                   =                            ;                                 (7.25′)
                                                                                                 W1  x w1 
                                           ϕ
                       =                    ;               (7.24)
                     L1  x1                                                                                    1
                                                       1                                   (L0 + L2 ) ⋅ xсм     ϕ        xK
                                                                                                                                                  dx
                                                                                                                         ∫
                                                   −
                          L1      x                  ϕ                           F1 =                                                                    ;        (7.26′)
                              =  1                     .   (7.25)                                 ϕ                               1+ϕ

                       L0 + W2  xсм 
                                                                                                                         xсм
                                                                                                                                  x   ϕ
                                                                                                                                              (G0 − cx )
                                  73                                                                                  74