ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Значения теплот гидратации для некоторых ионов при-
ведены в Приложении 1 данной главы.
Для рассматриваемого случая:
1380
187,4
1616352
187,4
)(
47,1
47,0
47,1
47,0
2
2
=
⋅
=
∆∆
=∆
+−
CaCl
CaCl
HH
Hf
.
Проводим расчет для мембраны МГА-100:
847,31380lg024,3342,7)1lg( =−=−
И
ϕ
;
007,01 =−
И
ϕ
; 993,0
=
И
ϕ
.
Аналогичным путем определяем истинную селек-
тивность для остальных мембран. Получаем:
Мембрана МГА-100 МГА-95 МГА-90 МГА-80
φ
И
0,993 0,982 0,959 0,927
Приняв в первом приближении, что наблюдаемая се-
лективность равна истинной, определим среднюю концен-
трацию
2
x
растворенного вещества в фильтрате для каждой
мембраны по формуле:
ϕ
ϕ
ϕ
1
1
12
1
1
−
−
−
−
−
=
K
K
xx
H
. (8)
Расчеты начнем с наиболее производительной мем-
браны – МГА-80:
001066,0
41
41
008,0
927,0
1
927,0
927,01
2
=
−
−
=
−
−
−
x
кг соли/кг раствора.
Определим расход фильтрата L
Ф
:
)1(
1
ϕ
−
−= KLL
HФ
. (9)
Расход исходного раствора
L
Н
задан. Отсюда:
31,47759,056,5)41(56,5
927,0
1
=⋅=−=
−
Ф
L
кг/с.
Расход соли с исходным раствором равен:
0445,0008,056,5
=
⋅
=
HH
xL кг/с.
Потери соли с фильтратом:
0046,0001066,031,4
2
=⋅=xL
Ф
кг/с,
что в процентах от количества, содержащегося в исходном
растворе, составит: (0,0046/0,0445)100=10,33%.
Полученное значение больше допустимого (10 %), по-
этому рассмотрим следующую по производительности мем-
брану — МГА-90:
000603,0
41
41
008,0
959,0
1
959,0
959,01
2
=
−
−
=
−
−
−
x
кг соли/кг раствора;
25,4)41(56,5
959,0
1
=−=
−
Ф
L
кг/с;
00256,0
2
=xL
Ф
кг/с.
Потери соли: (0,00256/0,0445) 100 = 5,75 %.
Эта величина находится в пределах допустимого, по-
этому выбираем для дальнейших расчетов мембрану МГА-
90, имеющую селективность
φ = 0,959 и проницаемость G
о
= 2,78ּ 10
-3
кг/(м
2
ּс).
4.1.3. Приближенный расчет рабочей поверхности
мембран
Проницаемость
G мембран по отношению к раствору
соли определим из уравнения:
G = А (∆р — ∆π) = А [∆ р — (π
3
— π
2
)], (10)
где
∆р—перепад рабочего давления через мембрану, МПа;
π
3
— осмотическое давление разделяемого раствора у по-
верхности мембраны, МПа;
π
2
— осмотическое давление
фильтрата, МПа;
А=G
о
/∆р — константа проницаемости
мембраны по воде,
кг/(м
2
ּсּ МПа).
В первом приближении пренебрегаем влиянием кон-
центрационной поляризации и будем считать, что осмоти-
14 15
Значения теплот гидратации для некоторых ионов при- LH x H = 5,56 ⋅ 0,008 = 0,0445 кг/с.
ведены в Приложении 1 данной главы. Потери соли с фильтратом:
Для рассматриваемого случая:
LФ x 2 = 4,31 ⋅ 0,001066 = 0,0046 кг/с,
∆H Cl − ∆H Ca
0 , 47
352 ⋅ 1616 0, 47
f (∆H ) CaCl 2 =
2+
= = 1380 . что в процентах от количества, содержащегося в исходном
4,187 1, 47 4,187 1, 47 растворе, составит: (0,0046/0,0445)100=10,33%.
Проводим расчет для мембраны МГА-100: Полученное значение больше допустимого (10 %), по-
lg(1 − ϕ И ) = 7,342 − 3,024 lg 1380 = 3,847 ; этому рассмотрим следующую по производительности мем-
1 − ϕ И = 0,007 ; ϕ И = 0,993 . брану — МГА-90:
1− 0 , 959
−
Аналогичным путем определяем истинную селек- 1− 4 0 , 959
тивность для остальных мембран. Получаем: x 2 = 0,008 1
= 0,000603 кг соли/кг раствора;
−
1− 4 0 , 959
Мембрана МГА-100 МГА-95 МГА-90 МГА-80 1
φИ 0,993 0,982 0,959 0,927 −
LФ = 5,56(1 − 4 0 , 959
) = 4,25 кг/с;
Приняв в первом приближении, что наблюдаемая се- LФ x 2 = 0,00256 кг/с.
лективность равна истинной, определим среднюю концен- Потери соли: (0,00256/0,0445) 100 = 5,75 %.
трацию x 2 растворенного вещества в фильтрате для каждой Эта величина находится в пределах допустимого, по-
мембраны по формуле: этому выбираем для дальнейших расчетов мембрану МГА-
−
1−ϕ 90, имеющую селективность φ = 0,959 и проницаемость Gо
x 2 = x1H
1− K ϕ
. (8) = 2,78ּ 10-3 кг/(м2ּс).
1
−
ϕ
1− K 4.1.3. Приближенный расчет рабочей поверхности
Расчеты начнем с наиболее производительной мем- мембран
браны – МГА-80:
1− 0 , 927
1− 4
−
0 , 927 Проницаемость G мембран по отношению к раствору
x 2 = 0,008 1
= 0,001066 кг соли/кг раствора. соли определим из уравнения:
−
1− 4 0 , 927
G = А (∆р — ∆π) = А [∆ р — (π3 — π2)], (10)
Определим расход фильтрата LФ:
−
1 где ∆р—перепад рабочего давления через мембрану, МПа;
ϕ
LФ = LH (1 − K ). (9) π3 — осмотическое давление разделяемого раствора у по-
Расход исходного раствора LН задан. Отсюда: верхности мембраны, МПа; π2 — осмотическое давление
−
1 фильтрата, МПа; А=Gо/∆р — константа проницаемости
LФ = 5,56(1 − 4 ) = 5,56 ⋅ 0,7759 = 4,31 кг/с.
0 , 927
мембраны по воде, кг/(м2ּсּ МПа).
Расход соли с исходным раствором равен: В первом приближении пренебрегаем влиянием кон-
центрационной поляризации и будем считать, что осмоти-
14 15
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
