Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Мулдер М. -> "Введение в мембранную технологию" -> 149

Введение в мембранную технологию - Мулдер М.

Мулдер М. Введение в мембранную технологию — М.: Мир, 1999. — 513 c.
Скачать (прямая ссылка): vvedenievmembramnuutehnologiu1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 182 >> Следующая

б) Дайте общее уравнение для потока этого газа, используя суммарный коэффициент массопереноса.
в) Получите выражение для суммарного коэффициента массопереноса.
10. Необходимо снизить с 1100 до 100 л объем ферментационной жидкости при помощи микрофильтрации. Используют модуль длиной 50 см, содержащий 320 волокон диметром 2 мм, толщина мембраны — 0,5 мм; сырье находится в «межтрубном пространстве». Поток описывается уравнением
где Jo = 100 л/м2- ч. Какова будет продолжительность процесса?
11. В процессе, рассмотренном в предыдущей задаче, используется метод обратных импульсов потока для очистки мембраны. Каждые
2 с объем пор подвергают импульсам обратной промывки, и поток сохраняет постоянное значение 100 л/м2* ч. Бели суммарная пористость мембраны составит 50%, какова будет продолжительность процесса (время импульсов обратной промывки не учитывайте)? (Ср. с предыдущей задачей).
Глава VIII
Проектирование модулей и мембранных процессов
VIII. 1. Введение
При практической реализации мембранных процессов в промышленном масштабе обычно требуется большая поверхность мембраны. Минимальный блок, содержащий мембрану, называется модулем. Модуль это «сердце» мембранной установки. В простейшей конструкции мембранной установки используется единственный модуль. На рис. VIII-1 показана схема такой установки.
Сырьевой поток определенного состава вводится в модуль с некоторой скоростью. Поскольку мембрана обладает способностью пропускать один компонент быстрее, чем другой, то состав и скорость потока над мембраной будут меняться в зависимости от координаты. После прохождения модуля сырьевой поток разделяется на два потока — пермеат и ретентат. Пермеатом называется поток, проникший через мембрану, тогда как ретентат — это поток, не пропущенный мембраной.
Существуют различные конструкции модулей, но все они сводятся к двум конфигурациям мембран — плоской и трубчатой. В плоскорамных (иногда их называют плоскокамерные) и спиральных модулях применяются плоские мембраны, тогда как в трубчатых, капиллярных и половолоконных модулях используются мембраны с цилиндрической или трубчатой конфигурацией. Как следует из табл. VIII-1, различия между вариантами этих типов модулей — количественные. Если трубчатые или половолоконные мембраны упакованы плотно и параллельно друг другу, тогда поверхность мембраны, приходящаяся на единицу объема, зависит только от диаметра труб-
Модулъ п Сырье -------------------- Ретентат
Пермеат
Таблица VIII-2. Удельные поверхности (м2/м3) мембран различного радиуса
Радиус, мм S/V, м2/м3
5 360
0,5 3600
0,05 36000
чатых мембран. Табл. VIII-2 показывает, как меняется эта величина в зависимости от радиуса цилиндрических мембран при переходе от трубок с радиусом около 5 мм к полым волокнам с радиусом 50 мкм (0,05 мм). Однако, как правило, система состоит не из единственного модуля, а из их набора. По сути каждое техническое применение требует своей собственной конфигурации системы модулей, определяемой конкретными условиями. Ниже будут рассмотрены два базовых типа систем — так называемые однопроходные и системы с рециркуляцией.
Выбор типа модулей, а также их относительная конфигурация в системе определяется исключительно экономическими соображениями, при анализе которых следует использовать корректно оцененные инженерные параметры. В частности при этом следует рассматривать тип разделения, легкость очистки, простоту обслуживания и операций, компактность системы, масштабирование и возможность замены мембран. В этой главе описываются основные принципы конструирования модулей и проектирования процессов разделения. При этом будут рассмотрены только наиболее общие типы конфигурации модулей и характеристики потоков.
VIII.2. Плоскорамный модуль
Схема плоскорамного модуля показана на рис. VIII-2. Такая конструкция обеспечивает конфигурацию, наиболее близкую к плоским мембранам, используемым в лабораторных опытах. Две мембраны соединяются в виде сандвича, так что их стороны, омываемые сырьевым потоком, обращены друг к другу. В каждом элементе такого модуля помещается разделительная прокладка (спейсер) из дренажного материала. Для того чтобы получить необходимую поверхность мембраны, набирают необходмое число таких элементов и дренажных прокладок; стопка подобных элементов и образует плоскорамный модуль. Плотность упаковки в таких модулях составляет около 100-400 м2/м3.
Таблица VIII-1. Примерные размеры трубчатых мембран
Тип Диаметр, мм
Трубчатые > 10,0
Капиллярные 0,5-10,0
Половолоконные < 0,5
Пермеат
Дренажный
материал
Сырье
Пермеат
Рис. VIII-2. Схема плоскорамного модуля.
VIII.3. Модуль спирального типа
Логическим развитием плоскорамного модуля с использованием плоских мембран является спиральный модуль*. По сути это та же плоскорамная система, свернутая вокруг центральной коллекторной трубки. Мембрана и распределяющая поток дренажная прокладка со стороны пермеата склеены по трем краям, образуя конверт. Дренажный материал в сырьевой части не только разделяет две мембраны, но и служит промотором турбулентности. Эта конструкция показана схематически на рис. VIII-3.
Предыдущая << 1 .. 143 144 145 146 147 148 < 149 > 150 151 152 153 154 155 .. 182 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed