ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Рис. 3.6. Зависимость удельной производительности мембраны ОПМ-К
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
Уротропин является хорошо растворимым в воде низкомолекулярным органическим веществом и сорбируется
мембранами в незначительных количествах [64]. В связи с этим при увеличении концентрации данных веществ в рас-
творах удельная производительность снижается в меньшей степени.
Следует отметить, что кроме уменьшения сечения пор на удельную производительность влияет повышение ос-
мотического давления раствора и, как следствие, осмотический поток растворителя. Направление осмотического по-
тока зависит от коэффициента задерживания мембран и значений коэффициента распределения [65]. Для веществ
(уротропин) коэффициент задерживания мембран по которым высок, наблюдаются значительные величины осмотиче-
ского потока (см. ниже), который вносит существенный вклад в снижение удельной производительности. Для ограни-
ченно растворимого анилина, в случае мембраны МГА-95К, влияние осмотического потока невелико.
Изменение рабочего давления влияет на удельную производительность следующим образом: при повышении ра-
бочего давления от 1,0 до 5,0 МПа удельная производительность возрастает для всех видов исследованных растворов.
Это объясняется тем, что давление, являясь движущей силой процесса обратного осмоса, напрямую связано с удельной
производительностью мембраны. Поэтому рост давления в процессе обратного осмоса (при отсутствии геле- и осадкооб-
разования, а также структурных изменений мембраны) всегда приводит к росту удельной производительности.
Известно, что удельная производительность мембран (удельный поток растворителя) описывается уравнением
вида [10]:
)(= π∆
−
∆
PkG
, (3.2)
где k – проницаемость мембраны; ∆P – перепад давления на мембране; ∆π – перепад осмотического давления в раство-
рах по обе стороны мембраны.
В монографии [20] отклонение от закона Дарси, при фильтровании через мембраны, объясняется наличием дина-
мического осмотического давления, которое записывается
)(
1
0 f
CC −
γ
=π∆
, (3.3)
где γ – коэффициент распределения между раствором и мембраной; C
0, f
– концентрация растворенного вещества в
ядре потока и в пермеате.
С учетом этого формулу (3.3) можно записать:
))(
1
(=
0 f
CCPkG −
γ
−∆
. (3.4)
Из приведенных выше формул следует, что удельная производительность мембран, при обратноосмотическом
разделении, примерно (хотя встречаются и отклонения) прямо пропорционально зависит от движущей силы процесса.
Многими исследователями данная закономерность подтверждена экспериментально для водных растворов электроли-
тов [10, 12, 13, 37]. Близкий к линейному характер имеет данная зависимость и для водных растворов низкомолеку-
лярных органических веществ [7, 15, 34], что подтверждается и нашими исследованиями.
Следует отметить, что приведенные выше формулы для расчета удельной производительности не учитывают
влияние сорбции растворенных веществ на изменение удельной производительности из-за уменьшения сечения пор
мембраны. Поэтому для расчета удельной производительности при обратноосмотическом разделении многокомпо-
нентного раствора предложена следующего вида зависимость
G ⋅ 10
6
, м
3
/м
2
с
7,5
5
2,5
0
0 6 12 C
у
, кг/м
3
1
2 3
5 4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
