ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
аФHjj
L
q
Ln
.
/)
1
1( −= . (15)
Выражение (15) определяет число аппаратов в каждой
секции, отвечающее принятому значению
q. Начальный рас-
ход разделяемого раствора в каждой секции, начиная со вто-
рой, равен конечному расходу в предыдущей секции:
)1( −
=
jKHj
LL . (16)
Отсюда с учетом (13), зная расход исходного раствора
L
H
, получим:
1
)1(
//
−
−
==
j
HjKHj
qLqLL . (17)
Преобразуем выражение (15) с учетом соотношения
(17):
)/()
1
1(
.
1
аФ
j
Hj
Lq
q
Ln
−
−= . (18)
Тогда для первой секции:
аФH
L
q
Ln
.1
/)
1
1( −= . (19)
Сравнивая соотношения (18) и (19), можно увидеть,
что:
1
1
/
−
=
j
j
qnn . (20)
Проверим справедливость условия (12), т. е. соблюде-
ние постоянства среднего расхода (скорости) в каждом ап-
парате каждой секции:
)1(2
)1(
)/()
1
1(2
//
2
.
.
1
11
−
+
=
−
+
=
+
=
−
−−
q
qL
Lq
q
L
qqLqL
n
LL
L
aФ
aФ
j
H
j
H
j
H
j
KjHj
j
. ( 21)
Отсюда видно, что с учетом принятых допущений ус-
ловие соблюдается.
Для проведения операции секционирования не-
обходимо задаться допустимым снижением расхода по дли-
не аппарата
q. Быстрое снижение расхода разделяемого рас-
твора при его течении по аппарату (вследствие убыли
фильтрата) может приводить к осаждению на поверхности
мембран взвешенных микрочастиц, что загрязняет мембра-
ны и ухудшает их характеристики. С другой стороны, не-
большое изменение расхода по длине аппарата возможно
лишь при последовательном соединении всех аппаратов
или же в случае чрезмерно большого числа секций, что
приведет к значительному гидравлическому сопротивлению.
Поэтому рекомендуется выбирать значение
q в интервале
1,1 ≤
q ≤ 1,6, руководствуясь следующим соотношением
между
К и q:
K 1,5-2 3-4 5-7 8-12 13-20 >20
q 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
В нашем случае раствор концентрируется в 4 раза (
К =
4), поэтому примем
q = 1,2. Найдем L
Ф.а
:
23
.
1002,68,281009,2
−−
⋅=⋅⋅==
aаФ
FGL кг/с.
Определим по формуле (19) число аппаратов в первой
секции:
1544,15
1002,6
)2,1/11(56,5
2
1
==
⋅
−
=
−
n .
Далее, используя выражение (20), определяем число
аппаратов в последующих секциях:
n
2
=15,44/1,2=12,9=13 n
3
=15,44/1,2
2
=10,7=11
n
4
=15,44/1,2
3
=8,9=9 n
5
=15,44/1,2
4
=7,4=7
n
6
=15,44/1,2
5
=6.2=6 n
7
=15,44/1,2
6
=5,2=5
n
8
=15,44/1,2
7
=4,3=4 n
9
=15,44/1,2
8
=3,6=4
Суммируя число аппаратов, замечаем, что:
∑
=
=
8
1
70
j
j
n ;
∑
=
=
9
1
74
j
j
n ,
т. е. в случае 8 секций недостает одного аппарата до общего
числа 71, а в случае 9 секций три аппарата становятся избы-
точными. Ограничимся восемью секциями, добавив один
аппарат к первой секции. (Поскольку в первой секции уста-
23 22
1 фильтрата) может приводить к осаждению на поверхности
n j = LHj (1 − ) / LФ.а . (15) мембран взвешенных микрочастиц, что загрязняет мембра-
q
Выражение (15) определяет число аппаратов в каждой ны и ухудшает их характеристики. С другой стороны, не-
секции, отвечающее принятому значению q. Начальный рас- большое изменение расхода по длине аппарата возможно
ход разделяемого раствора в каждой секции, начиная со вто- лишь при последовательном соединении всех аппаратов
рой, равен конечному расходу в предыдущей секции: или же в случае чрезмерно большого числа секций, что
приведет к значительному гидравлическому сопротивлению.
LHj = LK ( j −1) . (16)
Поэтому рекомендуется выбирать значение q в интервале
Отсюда с учетом (13), зная расход исходного раствора 1,1 ≤ q ≤ 1,6, руководствуясь следующим соотношением
LH, получим: между К и q:
LHj = LK ( j −1) / q = LH / q j −1 . (17)
Преобразуем выражение (15) с учетом соотношения K 1,5-2 3-4 5-7 8-12 13-20 >20
q 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
(17):
1 В нашем случае раствор концентрируется в 4 раза (К =
n j = LH (1 − ) /(q j −1 LФ.а ) . (18)
q 4), поэтому примем q = 1,2. Найдем LФ.а:
Тогда для первой секции: LФ.а = GFa = 2,09 ⋅ 10 −3 ⋅ 28,8 = 6,02 ⋅ 10 −2 кг/с.
1
n1 = LH (1 − ) / LФ.а . (19) Определим по формуле (19) число аппаратов в первой
q секции:
Сравнивая соотношения (18) и (19), можно увидеть, 5,56(1 − 1 / 1,2)
что: n1 = = 15,44 = 15 .
6,02 ⋅ 10 − 2
n j = n1 / q j −1 . (20) Далее, используя выражение (20), определяем число
Проверим справедливость условия (12), т. е. соблюде- аппаратов в последующих секциях:
ние постоянства среднего расхода (скорости) в каждом ап- n2 =15,44/1,2=12,9=13 n3 =15,44/1,22=10,7=11
парате каждой секции: n4 =15,44/1,23=8,9=9 n5 =15,44/1,24=7,4=7
5
LHj + LKj LH / q j −1 + LH / q j −1 q LФ.a (q + 1) n6 =15,44/1,2 =6.2=6 n7 =15,44/1,26=5,2=5
Lj = = = . ( 21) 7
n8 =15,44/1,2 =4,3=4 n9 =15,44/1,28=3,6=4
2n j 1 j −1 2(q − 1)
2 LH (1 − ) /(q LФ.a ) Суммируя число аппаратов, замечаем, что:
q 8 9
Отсюда видно, что с учетом принятых допущений ус- ∑ n j = 70 ; ∑n j = 74 ,
ловие соблюдается. j =1 j =1
Для проведения операции секционирования не- т. е. в случае 8 секций недостает одного аппарата до общего
обходимо задаться допустимым снижением расхода по дли- числа 71, а в случае 9 секций три аппарата становятся избы-
не аппарата q. Быстрое снижение расхода разделяемого рас- точными. Ограничимся восемью секциями, добавив один
твора при его течении по аппарату (вследствие убыли аппарат к первой секции. (Поскольку в первой секции уста-
22 23
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
