ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние организации потоков на процесс разделения из "Мембранное разделение газов" В модуле с симметричными мембранами (в виде сплошных пленок толщиной 15—30 мкм и сплошных или непористых полых волокон) взаимное направление газовых потоков в напорном и дренажном каналах существенно влияет на эффективность разделения, причем наиболее рациональна схема с про-тивоточным движением. В модуле с высокопроизводительными асимметричными или композиционными мембранами влияние организации на эффективность разделения неоднозначно и в значительной степени зависит от профиля давлений в пермеате. Наиболее сильно это проявляется при использовании модулей с полыми волокнами. [c.180] Выбор схемы организации потоков зависит в основном от указанных факторов — величины и направления гидравлического сопротивления. В табл. 5.1 по данным [17] представлены рассчитанные значения концентраций целевого продукта в пермеате Ур в зависимости от требуемой концентрации в ретанте при различных потоках исходной смеси. [c.181] Из приведенных в таблице данных можно сделать вывод, что при низких значениях уг (модуль работает на исчерпывание целевого компонента) противоточная схема более выгодна и в отношении более высокой концентрации пермеата, и в отношении производительности модуля. При более высоких значениях Уг организация потоков в напорном и дренажном пространствах практически не влияет на эффективность работы модуля с асимметричными или композиционными мембранами (в том числе и в виде полых волокон). На рис. 5.14 представлены результаты расчетов модуля с полыми волокнами, причем расчет проведен как для симметричных (сплошных), так и для асимметричных волокон. Расчетные данные подтверждаются результатами экспериментов, проведенных на модуле с асимметричными полыми волокнами, особенно при малых значениях коэффициента деления потока 0. При больших значениях 0, равных 0,24—0,28, результаты экспериментов для прямо- и противотока не совпадают, что можно объяснить продольной (обратной) диффузией в пористом слое мембраны. [c.181] Следует отметить, что асимметричные и композиционные мембраны с низкой проницаемостью и тонким пористым слоем ведут себя практически как симметричные, поэтому модули с такими мембранами можно рассчитывать по уравнениям, выведенным ранее [1—7, 12, 13]. [c.182] На рис. 5.15 приведено сравнение экспериментальных и расчетных данных для разделения воздуха в модуле на основе ПВТМС-мембраны и пористой подложки из мипласта (а°=3,55) при различных вариантах организации потоков. Результаты расчетов по модели параллельного (прямо- и противоположного) движения потоков в напорном и дренажном пространствах модуля совпадают с экспериментальными данными (относительная ошибка не более 3%). Как видно из рисунка, осуществление процесса разделения газов в аппаратах плоскорамного типа с использованием высокопроизводительных асимметричных или композиционных мембран наиболее эффективно при противотоке в напорном и дренажном пространствах. [c.183] Вернуться к основной статье