Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 43 стр.

Исходный раствор вводится в схему, состоящую из ряда сту-                   В комбинированных схемах диафильтрации возможны
пеней, каждая из которых представляет собой отдельный ап-           различные сочетания противотока и перекрестного тока, мо-
парат или группу аппаратов. В аппаратах установлены мем-            жет применяться предварительное концентрирование очи-
браны, обладающие высокой селективностью по одному рас-             щаемого раствора на мембране, селективной по всем компо-
творенному веществу и низкой селективностью по другому.             нентам.
Перед входом на каждую ступень к раствору добавляется рас-                  Расчет диафильтрации довольно специфичен. Помимо
творитель, смешанный с раствором в смесителе. (В случае             того, что она проводится по целому ряду схем, на практике
турбулентного течения раствора и растворителя можно обой-           довольно часто встречается периодическая диафильтрация и
тись и без смесителя, поскольку достаточно хорошее переме-          возможны случаи, когда структура потока в аппаратах близка
шивание произойдет в самом трубопроводе). Расход раствори-          как к модели идеального вытеснения, так и к модели идеаль-
теля, вводимого на каждой ступени, равен расходу пермеата на
                                                                    ного смешения. В настоящем пособии мы рассмотрим вари-
этой ступени. Компонент, по отношению к которому мембрана
                                                                    анты, наиболее распространенные на практике: это непре-
обладает низкой селективностью, переходит вместе с раство-
рителем в пермеат, перемещаясь от ступени к ступени, раствор
                                                                    рывная диафильтрация с перекрестным током раствора и рас-
очищается от этого компонента, и при определенном числе             творителя и периодическая диафильтрация. Первая использу-
ступеней можно получить заданную степень очистки компо-             ется в случаях большой производительности и, поскольку
нента, по отношению к которому мембрана высокоселективна.           растворитель – чистая вода – сравнительно дешев, имеет эко-
Рассмотренная схема, где на каждой ступени используется             номическое преимущество перед противоточной диафильт-
чистый растворитель, сопряжена с повышенным расходом                рацией благодаря меньшей поверхности мембран. Периоди-
растворителя. В этом отношении лучше противоточная систе-           ческая диафильтрация применяется при небольшой потреб-
ма, изображенная на рис. 7.5.                                       ной производительности (очистке растворов белков, других
                                                                    высокомолекулярных соединений в фармацевтике, медицине
                                                                    и т.п.)
                                                                            Изобразим схему непрерывной диафильтрации с пере-
                                                                    крестным током с обозначениями потоков, концентраций и
                                                                    ступеней (рис. 7.6.).


        Рис. 7.5. Принципиальная схема диафильтрации с противото-
ком раствора и растворителя
        В противоточной схеме растворитель используется для
разбавления раствора только на последней ступени, а во всех
остальных ступенях – пермеат, поступающий с последующей
ступени. Хотя противоточная схема экономит растворитель,
для ее использования требуется существенно большая рабочая                  Рис. 7.6. К расчету схемы диафильтрации с перекрестным током
поверхность мембраны, чем в схеме с перекрестным током.             раствора и растворителя
                                 85                                                                      86