Теплотехника. Кордон М.Я - 152 стр.

    Процесс диализа зависит от соотношения скоростей диффузии
растворенных веществ. Наибольший эффект этот процесс дает при разделении
низкомолекулярных и высокомолекулярных веществ, находящихся в растворе.
    Полное разделение возможно только в том случае, если молекулы
последних настолько велики, что не могут пройти через поры мембраны.
    Скорость переноса через мембрану можно найти из уравнения Фика:
                                   dN         dC
                                       = − DA     ,                  (2.207)
                                    dt        dz
    где N – число киломолей перенесенного вещества;
        t – время, с;
        D – коэффициент диффузии, м2/с;
        А – площадь мембраны, м2;
        С – концентрация, кмоль/м3;
        Z – расстояние в направлении диффузионного потока, м.
      При стационарном процессе массопереноса через мембрану с помощью
уравнения (2.207) можно получить:
                                 W=U0AΔCср,                          (2.208)
    где W – масса вещества, переносимая в единицу времени, кг/с;
        U0 – общий коэффициент скорости переноса при диализе, м/с;
        А – площадь мембраны, м2;
        ΔСср - средняя логарифмическая разность концентраций, кг/м3:
                                       ΔС − Δ С
                            ΔСср =        1    2                     (2.209)
                                   2,3lg (ΔC ΔC )
                                            1       2
        Δ C - разность концентраций на входе и выходе.
            2
      Уравнение (2.208) справедливо при непрерывном разделении
разбавленных растворов. Его можно применять для расчета периодического
процесса диализа. В последнем случае ΔC и ΔC определяют начальную и
                                         1      2
конечную разность концентраций.
      При диализе концентрированных растворов перенос растворенного
вещества через мембрану сопровождается диффузией растворителя в обратном
направлении. При этом диффузионный поток растворителя понижает скорость
переноса растворенного вещества и тем самым вызывает необходимость в
увеличении площади мембраны.
      При использовании уравнения (2.208) для расчета аппаратуры
необходимо знать общий коэффициент скорости переноса в процессе диализа
растворенного вещества. Зная величину коэффициентов диффузии веществ в
растворе и свойства используемой мембраны, кинетический коэффициент
переноса можно оценить (если отсутствуют экспериментальные данные)
следующим образом:
      По аналогии с теплопередачей полное сопротивление переносу массы
через мембрану можно выразить как сумму сопротивлений пленок жидкости с
каждой стороны мембраны и сопротивления самой мембраны: