Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Мулдер М. -> "Введение в мембранную технологию" -> 152

Введение в мембранную технологию - Мулдер М.

Мулдер М. Введение в мембранную технологию — М.: Мир, 1999. — 513 c.
Скачать (прямая ссылка): vvedenievmembramnuutehnologiu1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 182 >> Следующая

На рис. VIII-10 представлены последствия забивания в тупиковой системе. При тупиковой фильтрации количество осадка на фильтре растет со временем и как следствие поток со временем уменьшается. Падение потока относительно меньше при конфигурации модуля
Сырье
Пермеат
а
Пермеат
6
Рис. VIII-9. Два основных типа конфигурации работы модулей, a — режим тупиковой фильтрации; б — режим фильтрации из потока, перпендикулярного направлению транспорта.
Рис. VIII-10. Снижение потока при тупиковой фильтрации.
с перпендикулярным (поперечным) потоком (определение см. п. 25 на с. 484). В этом случае снижение потока можно контролировать и регулировать подбором конструкции модуля и скоростей потока.
VIII.9. Режимы работы при поперечном потоке
Для возможно большего снижения концентрационной поляризации й забивания мембранный процесс обычно проводят в режиме поперечного потока. Тщательный подбор модуля является следующим решающим этапом. При заданных конструкции модуля и составе сырьевого раствора главным параметром, определяющим массоперенос в модуле, становится скорость поперечного потока. Можно следующим образом классифицировать различные режимы работы при поперечном потоке:
- параллельный поток;
- противоток;
- поперечный поток (с идеальным смешением в пермеате);
- идеальное смешение.
Схематическое представление этих различных режимов работы иллюстрирует рис. VIII-11.
В режимах прямотока и противотока сырьевой раствор и поток пермеата текут вдоль мембраны в одном и том же и в противоположном направлениях. При этом режим течения может быть аппроксимирован как режим идеального вытеснения. Условия такого режима можно найти, пользуясь известным числом Пекле (Рё), которое является мерой отношения массопереноса за счет конвекции и за счет диффузии. Рё= vL/D, где v — скорость, L — длина канала или трубки, D — коэффициент диффузии. При превалирующем вкладе конвекции число Пекле становится много больше единицы,
Сырье
Ретентат
Сырое
Ретентат
Пермеат
МТермеат
Пермеат
6
Рис. VIII-11. Различные режимы работы модулей при фильтрации из потока, перпендикулярного направлению транспорта, а — параллельный поток, б — противоток, в — поперечный поток, г — идеальное смешение.
Рё^> 1. При поперечном потоке с режимом идеального смешения в пермеате принимается, что в канале сырьевого потока реализуется режим идеального вытеснения. Другими словами, на стороне пермеата смешение происходит настолько быстро, что состав не меняется по длине канала. Наилучшие результаты достигаются для режима противотока (рис. VIII-11,5). Несколько хуже результаты для случая с перпендикулярным потоком (рис. VIII-11,в) и параллельным потоком (рис. VIII-11 ,а) [5]. Наихудшие результаты были получены для случая идеального смешения по обе стороны мембраны (рис. VIII-11 ,а). На практике системы обычно работают в режиме поперечного потока с идеальным смешением в пермеате.
Схема потоков в модуле является одним из главных факторов, определяющих степень достигаемого разделения. В принципе в одностадийном или многостадийном процессах используются две базовые конфигурации потоков: 1) однопроходная система и 2) система с рециркуляцией. Для процессов небольшой мощности можно использовать также мембранные системы, обслуживающие аппараты периодического действия. Пример подобной установки приведен на рис. VIII-12, а на рис. VIII-13 — схемы однопроходной и рециркуляционной систем.
В однопроходной системе сырьевой раствор проходит через единственный модуль или систему модулей только один раз, т. е. здесь
Рис. VIII-12. Схема комбинации мембранной системы и аппарата периодического действия.
О-
-0—1
-о-
а 6
Рис. VIII-13. Схема однопроходной системы (а) и системы с рециркуляцией (5).
рециркуляция отсутствует. Другими словами, объемная скорость потока над мембраной уменьшается по мере продвижения от входа в модуль к выходу из него. В многостадийных однопроходных процессах это снижение потока компенсируется определенной сборкой модулей, так называемая коническая каскадная схема («елочка»), как это показано на рис. VIII-14. При такой конфигурации установка может быть спроектирована так, чтобы скорость потока оставалась фактически постоянной. Для этой системы характерно то, что общая длина пути над мембраной и падение давления велики. Фактор уменьшения объема, т. е. отношение начального объема сырья и объема ретен-танта, определяется главным образом конфигурацией «елочка», а не приложенным давлением.
Другая конфигурация — это рециркуляционная система, показанная на рис. VIII-15. В этом случае сырье компримируется и прокачивается несколько раз через одну и ту же ступень, состоящую из
Рис. VIII-15. Рециркуляционная система.
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 182 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed