ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Транспорт газов через пористые мембраны из "Введение в мембранную технологию" Лимитирующей стадией является, как правило, транспорт через верхний непористый слой. Механизм этого процесса будет обсужден в следующем разделе. Однако не исключено, что и другие составляющие массопереноса будут вносить определенный вклад в величину суммарного потока. [c.228] Вклад кнудсеновского или вязкостного потоков определяется главным образом размером пор. В крупных порах (г 10 мкм) преобладает вязкостный поток, при этом молекулы газа преимущественно сталкиваются друг с другом, а не со стенками поры. Молекулы газа как бы не замечают существования мембраны, при этом никакого разделения компонентов газовых смесей не происходит. Скорость потока пропорциональна (см. уравнение У-53). Однако, если поры в мембране более узкие и/или давление газа понижено, средняя длина пробега диффундирующих молекул становится сравнимой с диаметром поры или даже большей. При этом столкновения молекул газа между собой становятся менее частыми, чем столкновения со стенкой поры. Транспорт газа в этих условиях называется кнудсеновской диффузией (см. рис. У-7). [c.229] Коэффициент пропорциональности или коэффициент трения fsm характеризует взаимодействие между растворенным веществом и полимером (стенкой поры). [c.231] Зависимость отношения с//ср, характеризующего селективность, от потока пермеата, представленного величиной (г /е) (Jv/Dsw), дает график, показанный на рис. V-8. Согласно этом графику отношение f/ p увеличивается, приближаясь асимптотически к величине Ь/К, которая максимальна при больших 6 и малых К. Параметр 6 становится большим, когда трение между растворенным веществом и мембраной ifsm) больше, чем трение между растворенным веществом и растворителем fsw) Параметр К мал при условии, что количество экстрагированного мембраной растворенного вещества меньше, чем та же величина для растворителя, т. е. когда коэффициент распределения растворенного вещества мал. Здесь важно, что селективность определяется как коэффициентом распределения (равновесным термодинамическим параметром), так и силами трения (кинетическим параметром). [c.233] Таким образом, и в данном случае селективность можно трактовать на основе механизма растворения и диффузии, причем первый член 1 з/К характеризует растворимость, а кинетический член — характеризует диффузию. [c.234] Вернуться к основной статье