ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
рационного обратноосмотического и электроосмофильтрационного разделения растворов.
Влияние осадкообразования в ультрафильтрационных, электроультрафильтрационных, обратноосмотических и
электроосмофильтрационных процессах на кинетические и технологические параметры проявляется через ряд явле-
ний [13, 43]. Любые отложения на поверхности мембраны увеличивают ее гидравлическое сопротивление, что соот-
ветственно уменьшает водопроницаемость мембраны. При осадкообразовании на поверхности мембраны в аппарате
интенсивно развивается концентрационная поляризация, что вызывает снижение гидродинамической проницаемости
и селективности.
Как известно, все полимерные материалы подвержены старению, то есть постепенно в их структуре образуются
необратимые изменения. То же самое происходит и с полимерными мембранами. Изменения структурных свойств в
ацетилцеллюлозных мембранах связаны с уменьшением количества ацетильных групп в полимере [13]. Мембраны из
ароматического полиамида значительно более стойкие к агрессивным средам. Изменяют свойства полиамидных мем-
бран – это хлор, озон и диметилформальдегид.
Следует отметить, что и осадкообразование в некоторых случаях вызывает структурные изменения мембран –
набухаемость [13, 46], пластификацию и гидрофобизацию [1].
В противовес этим сведениям следует отметить, что осадкообразование и изменение структурных свойств мембраны
не всегда является отрицательным явлением, а иногда специально вызывают эти явления [1, 45 – 48], чтобы повысить эф-
фективность процесса. Поэтому вопросы осадкообразования и изменения структурных свойств мембраны сводятся к
определению таких условий, при которых мембрана эффективно работала бы продолжительное время.
Тепловыделение – это сопутствующее явление, присущее мембранным процессам, протекающим под действием
или при содействии электрического поля [49 – 53].
В процессе электроультрафильтрации, электроосмофильтрации часть электрической энергии расходуется на на-
грев мембраны, подложки и раствора и на токи утечки. Из-за разной электропроводности мембраны, подложки и рас-
твора они могут нагреваться до различных температур. То есть в процессе электроультрафильтрации, электроосмо-
фильтрации кроме массопереноса будет еще наблюдаться и теплоперенос. Соответственно теплоперенос может ока-
зывать существенное влияние и на массоперенос. Тепловыделения мембраны и раствора могут быть существенными и
привести к значительному разогреву мембраны, что повлечет за собой выход мембраны из строя.
Однако в отечественной и зарубежной практике исследований по вопросам теплопереноса в электроультра-
фильтрационных, электроосмофильтрационных процессах нет. Нет и инженерной методики расчета массопереноса в
электробаромембранных процессах с учетом теплопереноса.
Газообразование и реакции на электродах в электромембранных процессах являются следствием протекания
электрического тока [14, 29, 35, 47]. В процессе электроосмофильтрации, как отмечается в работе [30], газообразова-
ние влияет на проницаемость мембран. Снижение проницаемости происходит за счет разложения воды. В результате
разложения воды образуются ионы гидроксония и ионы гидроксила. Ионы гидроксония и ионы гидроксила проходят
через поры мембраны и разряжаются, при этом происходит образование газа в поре мембраны [47] и на поверхности
электрода (мембрана лежит на электроде).
Реакции на электродах носят восстановительный и окислительный характер. Так, реакция выделения водорода на
катоде протекает без изменения структуры электрода [14]. Реакция окисления на железном аноде приводит к разру-
шению его структуры.
На электродах в процессе электроультрафильтрации и электроосмофильтрации могут протекать реакции и иного
характера, приводящие к подщелачиванию и подкислению раствора, что влечет за собой осадкообразование на мем-
бранах [10].
Реакции на электродах могут носить не только отрицательный характер. Так, в работе по мембранному электро-
лизу [51] отмечается применение его для различных целей (получение каустической соды, гидрооксида калия и т.д.).
В целом, следует заметить, что влияние газообразования и электродных реакций на кинетику переноса при элек-
троультрафильтрационном и электроосмофильтрационном разделении растворов органических веществ требует также
исследований.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое кинетика процесса?
2. Виды кинетических коэффициентов.
3. Что такое проницаемость?
4. Чем ограничивается осмотическая проницаемость от электроосмотической?
5. Что такое коэффициент задерживания?
6. Единицы измерения кинетических коэффициентов.
7. Чем характеризуется напряжение электрического поля в электродных процессах?
8. Основные виды параметров, влияющих на кинетические коэффициенты.
9. Сопутствующие явления в электромембранных процессах.
10. Как влияют электродные процессы на разделение растворов?
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
