Теоретические и прикладные основы электробаромембранных методов разделения многокомпонентных растворов. Лазарев С.И. - 21 стр.

UptoLike

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
Изменение рабочего давления влияет на удельную производительность следующим образом: при повышении рабочего
давления от 1,0 до 5,0 МПа удельная производительность возрастает для всех видов исследованных растворов. Это объяс-
няется тем, что давление, являясь движущей силой процесса обратного осмоса, напрямую связано с удельной производи-
тельностью мембраны. Поэтому рост давления в процессе обратного осмоса (при отсутствии геле- и осадкообразования, 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 kпроницаемость мембраны; Pперепад давления на мембране;
∆πперепад осмотического давления в растворах по обе стороны мембраны.
В монографии [20] отклонение от закона Дарси, при фильтровании через мембраны, объясняется наличием динами-
ческого осмотического давления, которое записывается
)(
1
0 f
CC
γ
=π , (3.3)
где γкоэффициент распределения между раствором и мембраной;
C
0, f
концентрация растворенного вещества в ядре потока и в пермеате.
С учётом этого формулу (3.3) можно записать:
))(
1
(=
0 f
CCPkG
γ
. (3.4)
Из приведённых выше формул следует, что удельная производительность мембран, при обратноосмотическом раз-
делении, примерно (хотя встречаются и отклонения) прямо пропорционально зависит от движущей силы процесса. Мно-
гими исследователями данная закономерность подтверждена экспериментально для водных растворов электролитов [10,
12, 13, 37]. Близкий к линейному характер имеет данная зависимость и для водных растворов низкомолекулярных орга-
нических веществ [7, 15, 34], что подтверждается и нашими исследованиями.
Следует отметить, что приведённые выше формулы для расчёта удельной производительности не учитывают влия-
ние сорбции растворенных веществ на изменение удельной производительности из-за уменьшения сечения пор мембра-
ны. Поэтому для расчёта удельной производительности при обратноосмотическом разделении многокомпонентного рас-
твора предложена следующего вида зависимость
1
2 3
5 4
G
10
6
, м
3
/м
2
с
7,5
5
2,5
0
0 6 12 C
у
, кг/м
3