Электробаромембранное разделение многокомпонентных растворов органического синтеза. Лазарев С.И. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

()( )
2
22
1
11
1
expexp
nn
CkCk
CP
PkG
δ
∆⋅
−∆=
, (3.5)
где δ – толщина мембраны, м; индексы 1 и 2 относятся к основному и условно «конкурирующему» компоненту.
Значения коэффициентов удельной производительности для исследованных мембран и растворов приведены в
табл. 3.2.
Таблица 3.2
Мембрана Раствор k
1
n
Анилин + –2,33 0,21
МГА-95К
уротропин 1,5 –0,04
Анилин + –2,33 0,1
ОПМ-К
уротропин 1,5 –0,04
3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО ВЛИЯНИЮ МНОГОКОМПО-
НЕНТНОСТИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ВЫДЕЛЕНИЯ И УДЕЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ПРИ ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННОМ РАЗДЕЛЕНИИ РАСТВОРОВ
В наших исследованиях было установлено, что на коэффициент выделения в электробаромембранном процессе
значительно влияют не только факторы, присущие обратноосмотическому разделению, но и дополнительные, такой,
как давление ∆Р и плотность тока i [34, 77, 78].
В процессе электроосмофильтрации с увеличением плотности тока повышается коэффициент выделения, а с по-
вышением давления на прикатодной мембране ОПМ-К (рис. 3.7). Аналогичная зависимость при электроосмофильтра-
ции наблюдалась на прикатодной мембране МГА-100.
Рис. 3.7. Зависимость коэффициента выделения от плотности тока на
обратноосмотической мембране ОПМ-К при разделении водного раствора анилина и его подкислении соляной кислотой
В процессе электроосмофильтрации с повышением перепада давления на прикатодной мембране МГА-100 наблюда-
лось уменьшение коэффициента выделения. Это, очевидно, вызвано возрастанием скорости протекания растворителя через
мембрану, что в итоге ведет к увеличению разведения пермеата и, соответственно, к понижению коэффициента выделения
[37, 80, 81].
С увеличением плотности тока на этой же мембране наблюдается увеличение коэффициента выделения, что
вполне объясняется, исходя из общей схемы массопереноса при электроосмофильтрации. С увеличением плотности
тока увеличивается количество катионов анилина, протекающих через прикатодную мембрану, следовательно, уменьша-
ется коэффициент задерживания и увеличивается коэффициент выделения [6, 13, 34, 82].
Зависимости аналогичного характера наблюдались при разделении водного раствора, содержащего анилин и со-
ляной кислоты на мембране ОПМ-К, а также при разделении других растворов на мембране МГА-100 (см. рис. 3.7 –
3.13).
Также как и на коэффициент задерживания, значительное влияние на коэффициент выделения при электроосмо-
фильтрации оказывает концентрация других компонентов – соляная или серная кислота и их концентрация. Для всех
других исследованных растворов концентрация с увеличением плотности тока наблюдалось повышение коэффициента
выделения [51, 82].
Причины увеличения коэффициента выделения с увеличением плотности тока при наличии соляной или серной
кислоты, очевидно, связаны с теми же причинами, что и уменьшение коэффициента задерживания.
На основании проведенных исследований и сделанного анализа экспериментальных данных установлено, что для
исследованных водных растворов при помощи электрического поля можно эффективно управлять процессом разделе-
ния в электробаромембранных методах [51, 84 – 86].
Для теоретического расчета коэффициента выделения было получено уравнение следующего вида [65, 87]:
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0,0 12,8 25,6 32,1
44,9
64,1
i, (А/м
2
)
k
в

Страницы