Баромембранные процессы и аппараты. Николаев Г.И - 15 стр.

     Найдем произведение Re Pr ′ d Э / l , учитывая, что в                        Nu ′K DK 13,2 ⋅ 1,292 ⋅ 10 −9
                                                                           βK =           =                     = 1,7 ⋅ 10 −5 м/с;
данном случае длина канала равна длине одного модуля l =                            dЭ          1 ⋅ 10 −3
l М:
                                                                                  GK       1,67 ⋅ 10 −3
                      ν     0,914 ⋅ 10 −6                                 UK =         =                = 1,63 ⋅ 10 −6 м/с;
                PrH′ = H =                = 780 ;                                 ρK          1023
                      DH 1,287 ⋅ 10 −9
                                                                              1− ϕK     1,63 ⋅ 10 −6          1 − 0,959
                        dЭ                1 ⋅ 10 −3                        lg        =                   + lg           = 2,6726 .
                   Re H PrH′ = 126 ⋅ 780            = 246 .                    ϕK      2,3 ⋅ 1,7 ⋅ 10 −5
                                                                                                                0,959
                        lM                   0,4
                                                                           Отсюда φК =0,955.
     Следовательно, условия (24) соблюдаются. Тогда:                       Таким образом, наблюдаемая селективность незначи-
             Nu ′Н = 2,24 ⋅ 2461 / 3 = 2,24 ⋅ 6,26 = 14,0 ;           тельно меняется в установке (от 0,953 на выходе в первую
              Nu ′Н DН 14,0 ⋅ 1,287 ⋅ 10 −9                           секцию до 0,955 на выходе из последней секции). Для по-
         βН =           =              −3
                                                 = 1,8 ⋅ 10 −5 м/с;   следующих расчетов будем использовать среднеарифмети-
                  dЭ            1 ⋅ 10
                                                                      ческое значение:
                          GH       2,52 ⋅ 10 −3                                ϕ + ϕ K 0,953 + 0,955
                  UH =         =                = 2,51 ⋅ 10 −6 м/с;         ϕ= H       =              = 0,954 .
                          ρH         1004                                         2           2
                 1−ϕH  2,51 ⋅ 10 −6          1 − 0,959                     Проверим пригодность выбранной мембраны. Для это-
            lg           =              + lg           = 2,6914 .     го по формуле (8) определим концентрацию соли в фильт-
              ϕH      2,3 ⋅ 1,8 ⋅ 10 −5
                                               0,959
                                                                      рате, используя полученное значение наблюдаемой селек-
     Отсюда φН =0,953.
                                                                      тивности:
     Сечение на выходе концентрата из последней секции.                                             1− 0 , 954
                                                                                                −
Расход концентрата:                                                                      1− 4        0 , 954

     LK = LH − LФ = 5,56 − 4,25 = 1,31 кг/с;                               x 2 = 0,008                    1
                                                                                                                 = 0,000680 кг соли/кг раствора.
                                                                                                  −
             LK               1,31                                                 1− 4               0 , 954
     ωK =           =                      = 0,1066 м/с;
                                                                          По формуле найдем расход фильтрата:
          ρ K S C n8 1023 ⋅ 3 ⋅ 10 −3 ⋅ 4
                                                                                                      1
                                                                                              −
             ω K d Э 0,1066 ⋅ 1 ⋅ 10 −3                                     LФ = 5,56(1 − 4       ) = 4,26 кг/с.
                                                                                                  0 , 954
     Re K =         =                   = 111 ;
              νK       0,956 ⋅ 10 −6                                       Потери соли с фильтратом:
            ν K 0,956 ⋅ 10 −6                                               LФ x 2 = 4,26 ⋅ 0,000680 = 0,0029 кг/с.
     PrK′ =        =                   = 739 ;
              DK       1,292 ⋅ 10 −9                                       Потери              в         процентах  составляют
                 dЭ             1 ⋅ 10 −3                             (0,0029/0,0445)100=6,53%, что меньше допустимых 10%,
     Re K PrK′      = 111 ⋅ 739           = 205 ;                     поэтому нет необходимости перехода к более селективным
                 lM                0,4                                мембранам.
      Nu ′K = 2,24 ⋅ 2051 / 3 = 2,24 ⋅ 6,26 = 13,2 ;


                                       26                                                                             27