ВУЗ:
Составители:
Рис. 7.3. Схема фракционирования трехкомпонентного раствора
.
Представленная схема иллюстрирует процесс фрак-
ционирования на примере разделения по фракциям трех
растворенных веществ – А, В и С. Исходный раствор посту-
пает в 1-й аппарат (или установку), где мембрана высокосе-
лективна по компоненту А, но малоселективна или неселек-
тивна по компонентам В и С. Здесь происходит концентри-
рование компонента А Концентрация же компонентов В и С
сохраняется практически на исходном уровне. Поэтому ре-
тант представляет собой раствор, обогащенный компонен-
том А, содержащий в качестве примесей компоненты В и С.
Пермеат из I-го аппарата (установки) представляет
собой раствор компонентов В и С и может не содержать
компонента А, если
1=
А
ϕ
(как показано на рисунке 7.3).
Этот раствор поступает во II-й аппарат (или установку), где
мембрана высокоселективна по компоненту В, но неселек-
тивна или малоселективна по компоненту С. Здесь получа-
ются ретант, обогащенный компонентом В, с примесью
компонента С, и пермеат, представляющий собой раствор
практически чистого компонента С.
Если чистота компонента А в ретанте первого аппа-
рата (установки) или компонента В в ретанте второго нас не
79
удовлетворяет, то их можно очистить до необходимого
уровня диафильтрацией, используя те же мембраны, что при-
менялись при фракционировании.
Расчет схемы фракционирования сводится к последо-
вательному расчету нескольких схем концентрирования рас-
творенных веществ, то есть схем, работающих по основному
варианту мембранного разделения. Особенность расчета бу-
дет заключаться в том, что потребуется рассчитывать концен-
трации компонентов в ретантах и пермеатах, исходя из своего
значения селективности по ключевому компоненту. В изо-
браженной на рис. 7.3. схеме в первом аппарате (установки)
ключевым является компонент А, во втором – компонент В.)
Число ступеней фракционирования может быть най-
дено как число компонентов исходного раствора, подлежа-
щих фракционированию, минус единица.
Пример
Производится фракционирование молочной сыворот-
ки, содержащей 068 мас. % белка, 4,7 мас. лактозы, 1 мас. %
минеральных солей и низкомолекулярных примесей. Расход
сыворотки 1000 кг/ч. На первой ступени фракционирования
используется установка ультрафильтрации с селективностью
мембраны по белку 99,9 %, по лактозе 10 % и по солям и
другим примесям 0%. На второй ступени фракционирования
применяется установка обратного осмоса с мембраной,
имеющей селективность по белку 100%, по лактозе 96 % и
суммарно по минеральным солям и низкомолекулярным
примесям 50 %.
Требуется повысить концентрацию лактозы до 25 мас.
% на второй ступени.
Найдите расходы всех потоков в установках и их со-
ставы по всем компонентам.
80
удовлетворяет, то их можно очистить до необходимого уровня диафильтрацией, используя те же мембраны, что при- менялись при фракционировании. Расчет схемы фракционирования сводится к последо- вательному расчету нескольких схем концентрирования рас- творенных веществ, то есть схем, работающих по основному варианту мембранного разделения. Особенность расчета бу- дет заключаться в том, что потребуется рассчитывать концен- трации компонентов в ретантах и пермеатах, исходя из своего значения селективности по ключевому компоненту. В изо- браженной на рис. 7.3. схеме в первом аппарате (установки) Рис. 7.3. Схема фракционирования трехкомпонентного раствора. ключевым является компонент А, во втором – компонент В.) Число ступеней фракционирования может быть най- Представленная схема иллюстрирует процесс фрак- дено как число компонентов исходного раствора, подлежа- ционирования на примере разделения по фракциям трех щих фракционированию, минус единица. растворенных веществ – А, В и С. Исходный раствор посту- пает в 1-й аппарат (или установку), где мембрана высокосе- Пример лективна по компоненту А, но малоселективна или неселек- тивна по компонентам В и С. Здесь происходит концентри- Производится фракционирование молочной сыворот- рование компонента А Концентрация же компонентов В и С ки, содержащей 068 мас. % белка, 4,7 мас. лактозы, 1 мас. % сохраняется практически на исходном уровне. Поэтому ре- минеральных солей и низкомолекулярных примесей. Расход тант представляет собой раствор, обогащенный компонен- сыворотки 1000 кг/ч. На первой ступени фракционирования том А, содержащий в качестве примесей компоненты В и С. используется установка ультрафильтрации с селективностью Пермеат из I-го аппарата (установки) представляет мембраны по белку 99,9 %, по лактозе 10 % и по солям и собой раствор компонентов В и С и может не содержать другим примесям 0%. На второй ступени фракционирования компонента А, если ϕ А = 1 (как показано на рисунке 7.3). применяется установка обратного осмоса с мембраной, Этот раствор поступает во II-й аппарат (или установку), где имеющей селективность по белку 100%, по лактозе 96 % и мембрана высокоселективна по компоненту В, но неселек- суммарно по минеральным солям и низкомолекулярным тивна или малоселективна по компоненту С. Здесь получа- примесям 50 %. ются ретант, обогащенный компонентом В, с примесью Требуется повысить концентрацию лактозы до 25 мас. компонента С, и пермеат, представляющий собой раствор % на второй ступени. практически чистого компонента С. Найдите расходы всех потоков в установках и их со- Если чистота компонента А в ретанте первого аппа- ставы по всем компонентам. рата (установки) или компонента В в ретанте второго нас не 79 80
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »