Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 118 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

118
Гидравлическое сопротивление
к
p
Δ
каналов, в которых часто используют сетки
для интенсификации перемешивания раствора, определяют по формуле
1
ξ
пкк
pp
Δ
=
Δ
,
где
кп
p
.
Δ , — гидравлическое сопротивление полого канала;
=Δ
2
2
w
d
l
p
э
пк
ρ
λ
,
здесь
λ
коэффициент трения, зависящий от режима движения раствора; l и d
э
длина и эквивалентный диаметр канала;
ρ
плотность раствора; wсредняя ско-
рость движения раствора при убывающем расходе в канале;
10...5
1
=
ξ
коэффициент
гидравлического сопротивления сетки в канале.
Сопротивление пористых дренажей также принято вычислять через
кп
p
.
Δ :
2
ξ
пкд
pp
Δ
=
Δ
,
где
200...100
2
=
ξ
коэффициент, зависящий от вида и пористости дренажного мате-
риала.
Истинную селективность мембран φ
и
по отношению к сильным электролитам
можно рассчитать по формуле
lg(1 - ϕ
и
) = a – b lg(ΔH
с.г.
/Z
м
) , (3.3)
где а и b — константы для данной мембраны при определенных давлении и температу-
ре; ΔН
с..г.
среднее геометрическое значение теплот гидратации ионов, образующих
соль; Z
м
валентность иона с меньшей теплотой гидратации.
В табл. 3.1 представлены характеристики ацетатцеллюлозных мембран для обрат-
ного осмоса, выпускаемых в РФ (характеристики установлены при перепаде рабочего
давления через мембрану Δр = 5 МПа и рабочей температуре t = 25
о
С, в качестве
удельной производительности по воде указаны средние значения за длительный период
эксплуатации; значения констант а и b отвечают размерности ΔH в кДж/моль).
Таблица 3.1
Характеристики ацетатцеллюлозных мембран
Константы уравнения (3.3)
Марка мембраны Удельная производи-
тельность по воде
G
0
.
10
3
кг/(м
2.
с)
a b
МГА-100 1,4 6,70 3,215
МГА-95 2,3 3,47 1,844
МГА-90 3,0 2,67 1,420
МГА-80 4,9 1,00 0,625
Обратноосмотические и ультрафильтрационные аппараты используют для непре-
рывной и периодической работы в прямоточных, циркуляционных, одноступенчатых и
многоступенчатых схемах потоков исходного раствора (сточной воды) и фильтрата
(очищенной воды).
Циркуляционные установки, обеспечивающие многократную циркуляцию разде-
ляемого раствора, позволяют повысить скорость потока раствора в каналах и снизить
тем самым отрицательный эффект концентрационной поляризации
, а также пре-
дотвратить кольматацию (забивку) мембран. Многоступенчатые установки применяют
при очистке «тяжелых» стоков со значительной концентрацией солей или других при-
     Гидравлическое сопротивление Δp к каналов, в которых часто используют сетки
для интенсификации перемешивания раствора, определяют по формуле
                                   Δp к = Δp пк ξ 1 ,
где Δp п.к , — гидравлическое сопротивление полого канала;
                                            ⎛ l ⎞⎛ ρ w 2 ⎞
                                 Δp пк = λ ⎜⎜ ⎟⎟⎜⎜       ⎟⎟ ,
                                            ⎝ d э ⎠⎝ 2 ⎠
здесь λ — коэффициент трения, зависящий от режима движения раствора; l и dэ —
длина и эквивалентный диаметр канала; ρ — плотность раствора; w — средняя ско-
рость движения раствора при убывающем расходе в канале; ξ1 = 5...10 — коэффициент
гидравлического сопротивления сетки в канале.
     Сопротивление пористых дренажей также принято вычислять через Δp п.к :
                                             Δp д = Δp пк ξ 2 ,
где ξ 2 = 100...200 — коэффициент, зависящий от вида и пористости дренажного мате-
риала.
      Истинную селективность мембран φи по отношению к сильным электролитам
можно рассчитать по формуле
          lg(1 - ϕи) = a – b lg(ΔHс.г./Zм) ,                               (3.3)
где а и b — константы для данной мембраны при определенных давлении и температу-
ре; ΔНс..г. — среднее геометрическое значение теплот гидратации ионов, образующих
соль; Zм — валентность иона с меньшей теплотой гидратации.
      В табл. 3.1 представлены характеристики ацетатцеллюлозных мембран для обрат-
ного осмоса, выпускаемых в РФ (характеристики установлены при перепаде рабочего
давления через мембрану Δр = 5 МПа и рабочей температуре t = 25 оС, в качестве
удельной производительности по воде указаны средние значения за длительный период
эксплуатации; значения констант а и b отвечают размерности ΔH в кДж/моль).
                                                                        Таблица 3.1
                           Характеристики ацетатцеллюлозных мембран
 Марка мембраны       Удельная производи-          Константы уравнения (3.3)
                       тельность по воде             a                  b
                         G0.103 кг/(м2.с)
 МГА-100                       1,4                  6,70              3,215
 МГА-95                        2,3                  3,47              1,844
 МГА-90                        3,0                  2,67              1,420
 МГА-80                        4,9                  1,00              0,625

     Обратноосмотические и ультрафильтрационные аппараты используют для непре-
рывной и периодической работы в прямоточных, циркуляционных, одноступенчатых и
многоступенчатых схемах потоков исходного раствора (сточной воды) и фильтрата
(очищенной воды).
     Циркуляционные установки, обеспечивающие многократную циркуляцию разде-
ляемого раствора, позволяют повысить скорость потока раствора в каналах и снизить
тем самым отрицательный эффект концентрационной поляризации, а также пре-
дотвратить кольматацию (забивку) мембран. Многоступенчатые установки применяют
при очистке «тяжелых» стоков со значительной концентрацией солей или других при-

                                        118