Методы электробаромембранного разделения растворов. Лазарев С.И. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0246810121416
Рис. 2.15. Зависимость коэффициента задерживания
для раствора гидрохинона:
–––– – МГА-95 К Р = 1 МПа; – – – – – МГА-95 К Р = 1 МПа расч.;
–––– – ОПМ-К Р = 2 МПа; – – – – ОПМ-К Р = 5 МПа; –––– – МГА-95 К Р = 2 МПа; ––×–– – МГА-95 К Р = 5 МПа; –––– – МГА-95 К Р = 3
МПа;
–––– – ОПМ-К Р = 1 МПа; –––– – ОПМ-К Р = 4 МПа
– – – – – ОПМ-К Р = 1 МПа расч.; –––– – ОПМ-К Р = 3 МПа
Из приведенных графиков следует, что практически для всех исследуемых растворов и мембран с изменением концен-
трации растворов и рабочего давления коэффициент задерживания мембран изменяется в той или иной степени.
Значения коэффициента задерживания и характер его изменения от концентрации раствора и приложенного рабочего
давления для исследованных мембран (МГА-95К и ОПМ-К) значительно различаются, особенно в случае водных растворов
полярных низкомолекулярных органических веществ (анилин и гидрохинон). Вероятно, данный эффект вызван различным
характером взаимодействия материала мембраны с растворенным веществом, различным распределением пор по радиусам в
активном слое мембраны, знаком и величиной заряда поверхности мембран (ацетатцеллюлозные имеют отрицательный заряд,
а полиамидные – положительный [77]), а также различной гидродинамической обстановкой над мембранами.
Объяснить характер изменения коэффициента задерживания в зависимости от концентрации растворов и приложенного
давления можно используя гипотезу о протекании раствора через мембрану как течении через поры с преодолением потен-
циального барьера растворенным веществом [93], которая является развитием сорбционно-ситовой гипотезы [37, 50].
В результате анализа полученных экспериментальных данных можно отметить, что существенное влияние на коэффи-
циент задерживания оказывают следующие параметры: природа растворенного вещества и природа мембраны, концентра-
ция растворенного вещества, давление в системе и температура.
Поэтому в данной работе была предпринята попытка, на основании имеющихся литературных данных и полученных в
результате исследований информации о зависимости коэффициента задерживания, применить одну из известных методик
расчета коэффициента задерживания, предложенную Б.В. Дерягиным, Н.В. Чураевым, Г.А. Мартыновым, В.М. Старовым
[93], которая получена на основе теории конвективной диффузии:
()
δν
−
ν
−−−γ+
−=
0
expexp111
1
1
DD
h
K
m
, (2.4)
где
m
DD ,
0
– коэффициенты диффузии растворенного вещества в свободном объеме и в мембране.
Коэффициент диффузии в мембране определяется как
0
kDD
m
=
, (2.5)
где
γ
=1k
– коэффициент распределения определяется при исследовании сорбции мембран.
После некоторых преобразований для нашей системы формула (2.4) примет вид:
−
−−
−+
−=
wP
kG
P
Ghkk
kk
K
д
3
2
1
00021,0
expexp11
1
1
1
1
, (2.6)
где k
1
, k
2
, k
3
– коэффициенты, зависящие от типа мембраны и раствора.
C, кг/м
3
K

Страницы