Теоретические и прикладные основы электробаромембранных методов разделения многокомпонентных растворов. Лазарев С.И. - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 4.2. Схема потоков в процессе баромембранного разделения растворов
Рассмотрим потоки растворителя и растворённого вещества для однокомпонентного раствора:
++=
++=
.
;
232322222121
131312121111
xLxLxLI
xLxLxLI
s
w
Конкретно для баромембранных процессов разделения одно слагаемое суммы как по массовому потоку растворите-
ля, так и по растворенному веществу приравниваем к нулю,
)0;0(
2313
=
=
LL так как движущая сила 0
3
=
x (разность
электрических потенциалов
Е
∆ равна нулю). Поэтому система уравнений (4.4) и (4.5) запишется в несколько упрощён-
ном виде:
+=
+=
.
;
22222121
12121111
xLxLI
xLxLI
s
w
Коэффициенты и движущие силы процесса разделения по потокам растворителя и растворенного вещества:
()
()
−=∆=
=
∆=
=
−=∆=
=
∆=
=α=
∆
.
;
;
;
;
;
;
;
перрет22
диф22
21
конв21
перрет12
осм12
11
/воды дист.11
CCCx
PL
Px
KL
CCCx
PL
Px
GL
P
Массоперенос в процессе ультрафильтрационного и обратноосмотического разделения включает следующие состав-
ляющие:
1. Диффузионный перенос вещества
(
)
перрет
диф
диф
~~
СС
P
m −
δ
=
. (4.16)
2. Конвективный перенос растворенного вещества (с потоком растворителя)
конвконвконвконв
~
Сvkm = . (4.17)
3. Конвективный перенос растворителя (воды)
Pv ∆
α
=
конв
. (4.18)
4. Осмотический перенос растворителя
(
)
перрет
осм
осм
~~
СС
P
v −
δ
=
. (4.19)
В формулах (4.16) – (4.19) обозначено:
диф
Р
– диффузионная проницаемость мембраны по растворённому веществу,
м
2
⋅с
–1
; P
ос
– осмотическая проницаемость мембраны по растворителю, м
5
⋅с
–1
⋅кг-экв
–1
; α – коэффициент водопроницаемо-
сти растворителя, м
3
⋅м
–2
⋅с
–1
⋅Па
–1
; δ – толщина мембраны, м;
перпен
~
,
~
CC – средняя концентрация растворенного вещества
в пермеате и в ретентате, соответственно, кг-экв⋅м
–1
;
21
PPP
−
=
∆
– разность (градиент) давления по обе стороны мембра-
ны, Па; k
к
– коэффициент конвективной проницаемости растворённого вещества из ретентата в пермеат.
М
ПЕРМЕАТ
Ретентат
m
∂иФф.
m
конв.
V
конв.
V
осм.
(4.4)
(4.5)
(4.6)
(4.7)
(4.8)
(4.9)
(4.10)
(4.11)
(4.12)
(4.13)
(4.14)
(4.15)

Страницы