ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы РАЗДЕЛЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ из "Мембранное разделение газов" В общем случае организация процесса мембранного разделения многокомпонентных смесей газов аналогична ректификации — количество колонн (ректификационных, мембранных) должно быть на единицу меньше числа компонентов смеси [28, 29] (рис. 6.18). [c.223] Рассмотрим принцип действия такой установки на примере разделения смеси, состоящей из трех компонентов, отличающихся газопроводностью через данную мембрану. Исходную смесь под давлением подают в точку питания первой колонны установки. Компонент с наибольшей проницаемостью отводится в качестве дистиллята с верхней части первой колонны. Кубовый остаток этой колонны подают на разделение во вторую, дистиллят которой представляет собой в основном компонент с промежуточным значением проницаемости, а кубовый остаток— газ с наименьшей проницаемостью. (По другому варианту во вторую колонну на разделение подают дистиллят первой, а компонент с наименьшей проницаемостью выводят в качестве кубового остатка первой колонны.) Расчет мембранных колонн для разделения многокомпонентных смесей можно проводить по уравнениям, выведенным для разделения как двухкомпонентных [24, 25, 26], так и многокомпонентных смесей [30]. [c.223] На рис. 6.19 представлены экспериментальные и расчетные профили концентрации в первой и второй колоннах мембранной установки разделения 12,9-10 моль/с трехкомпонентной смеси состава, % (об.) 4,8 СОг, 60,5 СН4, 34,7 N2. В результате проведения процесса в качестве верхнего продукта первой колонны получили 6,44-10- моль/с смеси, содержащей 9% (об.) СО2, 76,4% СН4 и 14,6% N2. Потоки и составы дистиллята и кубового остатка второй колонны следующие дистиллят — 1,06-10-3 моль/с, 6,4% (об.) СО2, 76,6% СН4, 17,0% N2 кубовый остаток — 5,41-10-2 моль/с, 0,1% (об.) СО2, 39,3% СН4, 60,6% N2. [c.223] Разделение многокомпонентных смесей можно производить, модифицируя обычную колонную установку. При этом возможно несколько вариантов организации процесса. По одному из них производят дополнительный отбор из той точки капорного пространства колонны, в которой достаточно высока концентрация промежуточного (по проницаемости) компонента газовой смеси. Отобранный поток направляют в дополнительный мембранный модуль (ДММ), получая в качестве пермеата высококонцентрированный промежуточный компонент (рис. 6.20). [c.224] По другому варианту компонент смеси с промежуточным значением проницаемости отбирается в виде сбросного потока ДММ, установленного в укрепляющей части колонны, причем схема позволяет получать высококонцентрированный промежуточный компонент без существенного снижения степени извлечения селективнопроникающего компонента. [c.224] Остальные потоки в мембранной колонне можно определить, составив дополнительные уравнения балансов, подобные (6.62). [c.225] Поскольку поток на входе в напорный канал первого модуля больше, чем производительность колонны по исходной смеси ( /), т. е. г(1—61) /, то значение коэффициента 0 будет определяться в интервале 1—Остальные коэффициенты деления потоков могут принимать любые значения в интервале от нуля до единицы. [c.226] Вид функций в системе уравнений (6.64) определяется структурой и организацией движения потоков в начюрном и дренажном пространствах модулей (см. гл. 5). [c.226] Вернуться к основной статье