ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массоперенос в мембранах из "Процессы и аппараты химической технологии Том1 Явления переноса макрокинетика подобие моделирование проектирование" Общие задачи массопереноса к поверхности растущей капли, находящейся в неустановившемся потоке, при соизмеримых сопротивлениях фаз, в период образования капли, при фазовых превращениях на ее поверхности и др. рассмотрены в [5, 17, 18, 20]. [c.383] Экспериментальные данные о массопередаче в системах газ— жидкость для условий работы промышленных аппаратов обобщаются, как правило, методами теории подобия. Полученные на основе таких обобщений расчетные зависимости для коэффициентов массопередачи рассмотрены в [57] и охватывают практически все условия взаимодействия фаз. [c.383] Баромембранные процессы. К основным мембранным методам разделения жидких систем относят обратный осмос, ультра-и микрофильтрацию. Деление указанных методов в значительной мере условно и базируется, как правило, на размерах пор соответствующих мембран. Однако, по-видимому, наименее формальным следует считать разграничение методов ультра- и микрофильтрации по фазовым состояниям разделяемых систем (соответственно, растворы и суспензии), а методов ультрафильтрации и обратного осмоса — по механизму проницаемости (соответственно вязкое течение и активированная диффузия) [67]. [c.384] Заметим, что модель растворение-диффузия хорощо описывает массоперенос в полимерных мембранах с очень малыми размерами пор (г 1 нм) и высоким задержанием растворенных веществ. Однако согласно экспериментальным данным [67] при 1 нм г 2 нм вклад в массоперенос вязкого течения становится сравнимым с диффузионным и растет с увеличением радиуса пор. При этом массоперенос в баромембранных процессах предпочтительно описывать в рамках модели тонкопористой мембраны [69]. Согласно ей мембрана пронизана порами прохождение растворенного вещества и растворителя через мембрану анологично конвективной диффузии концентрации всех компонентов внутри мембраны меняются только по х (т. е. постоянны по сечению поры) растворы разбавлены отсутствует взаимодействие между растворенными веществами и учитывается только их реакция на растворитель на поверхностях мембраны установилось термодинамическое равновесие. [c.385] Случай переноса неионных однокомпонентных растворов вещества через мембрану без учета концентрационной поляризации описан в [69]. [c.385] Для растворов электролитов справедливо аналогичное выражение, но с переопределенными значениями коэффициентов распределения 7 и диффузии В2у. [c.386] Ультрафильтрация — процесс разделения растворов высоко-и низкомолекулярных соединений, а также фракционирования и концентрирования этих соединений. При ультрафильтрации растворителей или сильно разбавленных растворов низкомолекулярных веществ поток растворителя обычно описывается уравнением (5.159) при Дтг = 0. При введении в систему растворенного вещества даже с достаточно низкой молекулярной массой объемный поток растворителя снижается. [c.386] Микрофильтрация — процесс отделения от раствора крупных коллоидных частиц или взвешенных микрочастиц (размером 0,1. .. 10 мкм). [c.386] Более сложные случаи, учитывающие нелинейность изотермы, зависимость диффузии от концентрации компонент раствора рассмотрены в ряде работ [61, 71]. [c.387] Рассмотрим газоразделение через пористую мембрану. В общем случае для транспортировки компонента разделяемой газовой смеси через пористую мембрану могут быть задействованы одновременно несколько механизмов переноса в зависимости от структуры матрицы мембраны, разделяемой смеси и условий реализации процесса разделения. Так, массоперенос компонентов смеси может быть обусловлен конвективно-диффузионным переносом, различного типа скольжением вдоль поверхности пор, баро-и термодиффузией, кнудсеновской и поверхностной диффузией, пленочным течением, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах [72, 73]. Однако не все эти механизмы равнозначны по вкладу в результирующий поток вещества, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определять механизмы, лимитирующие перенос вещества в пористой мембране. [c.388] В переходном режиме 0,1 Кп 1 вместо В 2т используют эффективный коэффициент диффузии. [c.389] Некоторые иные механизмы переноса в пористых мембранах рассмотрены в [61]. [c.389] Термомембранные процессы. Мембранная дистилляция — процесс разделения раствора путем создания на гидрофобной микропористой мембране градиента температуры. В данном процессе в случае солевых растворов летучий растворитель, испаряясь с теплой поверхности мембраны, диффундирует через поры мембраны. [c.389] Электромембранные процессы. Электродиализ — процесс разделения ионных компонентов смесей электролитов при переносе катионов и анионов под действием электрического поля через ка-тионо- и анионообменные мембраны, чередующиеся в электроди-ализном аппарате. [c.390] В цроцессе электродиализа концентрация ионов в электролите вблизи поверхности мембран, пропускающих данный ион (катион или анион), уменьщается по сравнению со значениями в объеме раствора вплоть до предельно малых значений. [c.391] Обычно процесс электродиализа проводится при плотности электрического тока, не превыщающей предельных диффузионных значений для каждой из мембран. [c.391] Вернуться к основной статье