ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Расхождения рассчитанных по формуле (3.1) и экспериментальных данных не превышают ±20 %.
Важными характеристиками процесса обратноосмотического разделения являются удельная производительность
или удельный поток через мембрану.
Известно [10 – 15, 30, 31, 36], что удельная производительность мембран зависит от ряда факторов: природы
мембран и растворов, концентрации растворенного вещества, температуры раствора, рабочего давления, гидродина-
мической обстановки над мембраной и т.п.
Нами изучалось влияние на процесс разделения следующих параметров: природы растворенного вещества и его
концентрации, рабочего давления и некоторых других. Графики зависимостей удельной производительности мембран
МГА-95К и ОПМ-К от концентраций исследованных растворов и рабочего давления приведены на рис. 3.5 – 3.10.
Как видно из приведенных графиков, удельная производительность мембран существенно зависит от их вида,
концентрации и природы растворенного вещества, а также от рабочего давления. Производительность мембраны
ОПМ-К значительно выше, чем у мембраны МГА-95К (при прочих равных условиях). Данный эффект очевидно свя-
зан с различным видом взаимодействия растворенного вещества с активным слоем мембраны, а также с различиями в
пористой структуре активного слоя мембран [7, 15, 70].
В результате проведенных исследований выявлены общие закономерности влияния различных факторов на про-
цесс разделения: удельная производительность мембран снижается при росте концентрации разделяемого раствора,
при увеличении рабочего давления удельная производительность повышается.
Рассмотрим влияние концентрации и природы растворенного вещества на удельную производительность мем-
бран при разделении многокомпонентного водного раствора анилина и уротропина.
При фиксированной концентрации анилина и росте концентрации уротропина снижение удельной производи-
тельности обусловлено влиянием осмотического потока, вызванного увеличением концентрации уротропина в рас-
творе, и сорбцией уротропина мембраной. Дальнейшее увеличение концентрации анилина приводит к снижению
удельной производительности из-за сорбции молекул анилина поверхностью пор мембраны. Как показали экспери-
ментальные исследования (см. рис. 3.5 и 3.6), определяющее влияние на падение удельной производительности ока-
зывает повышение концентрации анилина в растворе.
Объяснение данного эффекта можно дать, исходя из сорбционной гипотезы мембранного разделения [71]. Из-
вестно [11, 10, 61, 71, 72], что в мембранных системах существуют следующие виды взаимодействий: растворенное
вещество – растворитель, растворитель – мембрана, растворенное вещество – мембрана. Вероятно, для исследованных
систем определяющим взаимодействием является взаимодействие растворенного вещества с материалом активного слоя
мембраны, о чем косвенно свидетельствуют результаты сорбционных измерений. Для сильно сорбирующихся веществ
(анилин) наблюдается значительное снижение удельной производительности, для слабо сорбирующихся (уротропин)
удельная производительность снижается в меньшей степени. Аналогичные результаты наблюдались другими исследова-
телями [45, 71, 73 – 75] при обратноосмотическом разделении водных растворов органических веществ.
Вероятно, анилин, как сильно полярное низкомолекулярное органическое вещество сорбируется поверхностями пор
мембраны и уменьшает свободное сечение пор (располагаясь плоскостью бензольного кольца перпендикулярно поверх-
ности [62, 63, 65]). При росте концентрации внешнего раствора возможно полное «блокирование» наиболее мелких пор,
что в совокупности и приводит к резкому снижению удельной производительности.
Рис. 3.5. Зависимость удельной производительности многокомпонентного
водного раствора анилин + уротропин в зависимости
от концентраций анилина и уротропина:
концентрации анилина (С
а
, кг/м
3
):
1 – 0,4; 2 – 3,12; 3 – 6,25; 4 – 9,5; 5 – 12,5
G ⋅ 10
6
, м
3
/м
2
с
3,75
2,5
1,25
0
0 6 12 C
у
, кг/м
3
1
2
3
4
5
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
