Коэффициент деления

Коэффициент деления потока для прямотока [c.166]

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]

Влияние продольной диффузии (молекулярной или кнудсеновской, в зависимости от размера пор) в порах подложки тем больше, чем больше проницаемость компонентов через селективный слой мембраны и коэффициент деления потока 0. При этом увеличивается (или уменьшается, в зависимости от организации потоков) разность между концентрациями распределяемого компонента на границе селективного и пористого слоев мембраны у и содержанием этого компонента внутри полого волокна Уа. При противотоке концентрация у на границе селек- [c.181]

Рис. 5.14. Зависимость степени обогащения (а) и степени извлечения (б) гелия от коэффициента деления потока 0=9р/ / в модуле на основе асимметричных полых волокон [13, 17]

Рассчитав удельный поток пермеата, можно при заданном коэффициенте деления потока 0 определить необходимую поверхность мембран в одноступенчатой установке заданной производительности по исходной газовой смеси. [c.191]

Основная проблема расчета простых каскадов заключается в определении оптимальных значений коэффициентов деления потока 0/ на каждой стадии. Значения 0, определяют из технико-экономических соображений. [c.202]

В общем случае кинетическое соотношение между концентрациями в напорном (г/ ) и дренажном (г/л " ) каналах каждой ступени каскада зависит и от коэффициента деления потоков 6 [c.205]

При постоянных коэффициенте деления потока 0у = 0 и селективности ф/ = ф уравнения (6.17), (6.19) и (6.20) можно представить в виде [c.205]

Коэффициент деления 0 для /г-й ступени равен [c.207]

Коэффициент деления Вт для ш-й ступени [c.207]

Рис. 6.10. Кинетическая и рабочая линии для каскада при постоянном коэффициенте деления потока и переменном флег-мовом числе

Разделение бинарной смеси. Н. И. Николаев и др. [2, 17] разработали метод расчета каскадов без потерь на смешение (идеальный каскад) на основе системы уравнений, позволяющей определить концентрации на входе в каждую /-ю ступень, коэффициенты деления потоков 0 и расходы поступающей на ступень газовой смеси [c.209]

Здесь /—аналитическая функция, зависящая от концентрации и параметров процесса разделения на ступени, но не зависящая от коэффициента деления потока 0/. [c.209]

Задаются определенным значением коэффициента деления потока на ступени питания 01 (в общем случае 0 тп) И ПО выражению [c.210]

Проводят расчет модуля (или модулей) данной ступени, определяют расходы выходящих из ступени потоков, их концентрации (см. гл. 4), коэффициент деления потока на данной ступени О1, сравнивают его с заданным на первом шаге значением. [c.210]

Задаются коэффициентом деления потока на Л -й ступени 0лг (см. рис. 6.6) и рассчитывают по уравнению (6.27) величину затем, используя уравнения кинетической линии для расчета состава сбросного потока М-й ступени, — величину уи - К [c.212]

Задаются коэффициентом деления потока 01 на 1-й ступени каскада и, используя рассчитанное на 1-м шаге значение 17,,-по уравнению (6.33) рассчитывают поток пермеата 1-й ступени исчерпывающей части каскада 17р<" определяют по уравнениям кинетической линии состав /.р(Ч всех компонентов в потоке пермеата. [c.212]

Влияние коэффициента деления потока на параметры установки. Следует отметить (это было показано выше), что важную роль для расчета мембранных модулей и установок (особенно многоступенчатых каскадных) играет коэффициент деления потока мембранной ступени разделения 0/. [c.213]

Расчет процесса разделения многокомпонентной газовой смеси в мембранной колонне с ДММ обычно проводят при заданных потоке питания и концентрации исходной смеси qf и уц коэффициентах деления потоков 01, 02, 03 и 04 [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]

Исследовалось влияние давления Р/ на основные энергетические показатели процесса, для всех расчетных режимов принималось, что высота канала равна 2 мм, число Рейнольдса на входе Не = 2000, температура процесса 293 К, состав смеси x = = 0,5. Коэффициент деления потока 0 варьировался от 0,1 до 0,5. Данные табл. 7.1 соответствуют значению 0 = 0,2. [c.261]

Рис. 7.15. Зависимость эксергетического к. п. д. от коэффициента деления потока

Рис. 8.14. Зависимость коэффициента деления потока (в) от объемной скорости потока газа Q .

Коэффициент деления потока 0 также по-разному влияет на работу модулей. Закономерен поэтому и вывод—i-использовать два этих модуля в качестве одной ступени делительного каскада 1105, 108] (рис. 8.34, 8.35). [c.320]

Рис. 4.27 дает представление о характере изменения коэффициента извлечения /Си с ростом давления в напорном канале, при этом имеется возможность сравнить процессы при одностороннем и двустороннем проницании, при вынужденном и смешанноконвективном движении газа с моделью идеального вытеснения (кривая 1). Видно, что внешнедиффузионное сопротивление резко снижает массообменную эффективность мембранного разделения, причем наблюдается максимум зависимости К = Р ). Положение максимума смещается в сторону больших давлений при интенсификации процесса массообмена в результате свободной конвекции, а также при двустороннем расположении мембраны в канале. С ростом коэффициента деления 0 смещение максимума зависимости Ka f Pf) имеет более сложный характер при увеличении 0 от О до 0,5 оптимум смещается в сторону более низких давлений — это область нарастания внешнедиффузионных сопротивлений (см. рис. 4.26). Далее, с ростом 0, оптимальное значение давления Р смещается в сторону больших значений — здесь влияние массообмена в газовой фазе падает вследствие истощения смеси. В гл. 7 дан анализ влияния массообменных процессов в каналах на энергетику мембранного разделения газов, который, позволит дать рекомендации по выбору оптимального давления в аппаратах. [c.156]

Если концентрации и давления в напорном и дренажном каналах практически постоянны (рис. 5.2), на практике такой вариант реализуется при небольших значениях коэффициента деления потока (отношение мольных расходов пермеата и исходного потока), невысоких значениях селективности к целевому компоненту, для каналов, в которых длина и ширина соразмерны, причем длина невелика [1, 2]. Например, при разделении воздуха с получением в качестве целевого продукта обогащенного кислородом потока на модулях с плоскопарал яельными и иногда — с рулонными мембранными элементами при разделении изотопов водорода, радиоактивных газов и т.д. [c.160]

Данный вариант расчета проводят в случае, когда велики скорость потока, соотношение длины и ширины напорного канала, фактор разделения мембраны и коэффициент деления потока 6. Проникший через мембрану поток отводится с помощью вакуум-насоса, значение Рг = Р21Р мало [1, 2]. При этом перенос в напорном и дренажном каналах осуществляется преимущественно конвекцией (рис. 5.3). Пример такого процесса — получение обогащенного азотом потока из воздуха. [c.161]

При известных qf, yif, Pi, t, заданном коэффициенте деления потока 0 и давлении в дренажном пространстве Р2 необходимо рассчитать расходы потоков (ретанта qr и пермеата qp), их состав (yir и i/ip) и требуемую поверхность F мембран. [c.185]

Расчет модуля с поперечным током пермеата в дренажном пространстве (или отводом из него) заключается (при заданных коэффициенте деления потока 0 и концентрации уц) в определении состава ретанта yir из системы дифференциальных уравнений. После этого из уравнения материального баланса находят состав пермеата [c.185]

Концентрацию у1р в пермеате можно определить из соотношения (5.109), а концентрацию в ретанте — из уравнения материального баланса (5.107). Решение этих уравнений позволяет рассчитать состав потоков ретанта и пермеата и коэффициент деления потока 0. Зная их, определяют расходы выходящих из модуля потоков. [c.186]

В простом каскаде, основные варианты которого (одноходовой и конический) представлены на рнс. 6.5, исходным потоком каждой ступени является пермеат предыдущей ступени. Естественно, что объемные расходы пермеата от ступени к ступени уменьшаются. При этом одновременно уменьшаются размеры мембранных модулей (рис. 6.5,а), а при коническом расположении однотипных (по конструкции и размеру) мембранных модулей — число их на каждой ступени (рис. 6.5,6). Производительность подобных установок зависит от коэффициентов деления потока на каждой ступени 0 [c.201]

Например, для конического каскада, принципиальная схема которого представлена на рис. 6.5, б, коэффициент деления потока на первой ступени равен 01 = 0,67, на последующих 02 = = 03 = 04 = 0,5. Работа многоступенчатых установок по схеме простых каскадов выгодна только в том случае, когда разделяемая смесь достаточно дещева, например в случае разделения воздуха для получения обогащенного кислородом газа. [c.202]

Кроме идеального, возможны и другие варианты работы каскадных установок [10, 13] (определяемые значениями коэффициентов деления потоков на каждой ступени 0у и флегмовым числом Ri, равным отношению потоков рецикла и пермеата каждой ступени) работа каскада с постоянным флегмовым числом [c.204]

При постоянном коэффициенте деления потока (0у=соп81) и переменном флегмово1М числе поток -пермента л-й ступени связан с расходом продукта (дистиллята) соотношением [c.208]

Из данных табл. 6.1 следует, что с уменьшением коэффициента деления потока на питающей ступени каскада 61 (в общем случае 0тп) от 0,5 до 0,1 суммарная площадь мембран в каскаде уменьшается более чем на 157о, причем в основном за счет уменьшения поверхности мембран в первой ступени. Более подробно влияние на параметры работы каскада рассмотрено ниже. [c.210]

Расчет исчерпывающей части каскада проводят аналогичным образом при заданном значении г/г —концентрации селективнопроникающего компонента в ретанте (кубовом остатке). При этом исходной величиной для расчета /-й ступени является концентрация ретанта предыдущей (/-М)-й ступени. В расчете сравнивают концентрацию пермеата ур< ) данной ступени с составом исходной смеси предыдущей (/+1)-й ступени. В результате расчета получают приведенные к единичной площади мембраны значения расходов исходных потоков на каждую ступень исчерпывающей части, коэффициенты деления потока, составы потоков на каждой ступени. При выполнении условия г/г< ><г/г вычисления завершают, определив таким образом число ступеней исчерпывающей части и каскада в целом. После этого, зная профили концентраций по ступеням каскада, значения 0/, значения приведенных расходов исходных (по ступеням) потоков qf > производительность исходной смеси газов, рассчитывают поверхность мембран каждой ступени и всего каскада. [c.211]

Расчет неидеальных каскадов с постоянными значениями коэффициентов деления потока в каждой из двух частей каскада (0 и 0т) можно проводить с использованием приведевной методики, исключив из нее шаги 7 и 14. [c.213]

Влияние 6/ на характеристики многоступенчатых мембранных установок проанализируем на примере работы идеального каскада. Н. И. Лагунцов [20] показал, что из всех коэффициентов определяющим распределение по ступеням каскада потоков и концентраций является коэффициент деления потоков на ступени питания тп (см. рис. 6.6). В зависимости от втп, значения коэффициента деления потоков на последующих ступенях колеблются вокруг некоторой усредненной величины 0, определяемой схемой соединения ступеней в каскаде и диапазоном изменения концентраций в установке. Определяющий технологический параметр многоступенчатой мембранной установки 0т необходимо находить из технико-экономических оценок. Поскольку капитальные и эксплуатационные затраты зависят в основном от суммарной поверхности мембран в установке Ры [21], то ее и целесообразно использовать в качестве критерия оптимизации при проектировании и расчете мембранных установок. [c.213]

При отклонениях втп от 0 коэффициенты деления потока на последующих ступенях быстро сходятся к 0 с увеличением номера ступени и, как правило, уже к 4-й или 5-й ступени каскада 0, = 0 [2] (см. табл. 6.1). Авторы [22] провели исследование каскадов с исчерпывающей частью при разделении трехкомпонентной смеси СО2—О2—СО состава г/со2=0,85 уо = 0,05, г/со = 0,10. Проницаемость компонентов смеси через мембрану составляла Асоа =77,0 10- Ло2 = 16,2-10- , Лсо = 7,1- 10 нм -м/(м2-с-Па). Результаты расчетов, проведенных от ступени питания к последней, с произвольно выбранным значе- [c.213]

Аналогичный расчет мембранного каскада для выделения криптона и ксенона из сбросных газов заводов переработки ядер-ното горючего показал, что для разделения 0,36 м ч смеси [Кг (1,02-10 мол. доли), Хе (4,07-10 мол. доли), Ог (0,21 мол. доли), остальное — N2] потребуется 26 рабочих ступеней, по 13 в исчерпывающей и укрепляющей части. Коэффициент деления потока 0 для исчерпывающей части — 0,385, для укрепляющей — 0,425. В результате разделения получают 0,0037, м /ч дистиллята (1,00-10 мол. доли Кг, 4,00-10 — Хе, 0,959 — О2, остальное— N2) и 0,3563 м ч кубового остатка (9,35-10 мол. доли Кг, 4,28-10 2 — Хе, 0,203 — О2, остальное — N2). Степень очистки газов и уровень радиации таковы, что поток можно выводить в атмосферу. Общая длина полых волокон из оиликонового каучука в подобной установке составляет 508 392 м. [c.319]

При последовательном соединении (рис, 8,32) двух модулей с мембранами нз оилико1нового каучука можно, поддерживая малое значение коэффициента деления потока в первом модуле и большое во втором, достичь высокого фактора разделения. Еще большее значение а можно получить при параллельном расположении в одной ступени двух модулей с мембранами, имеющими противоположные дел1ительные свойства (рис, 8,33). Сравнение факторов разделения мембранной ступени с различным со- [c.320]

Рис. 8.36. Зависимость степени извлечения гелия Ф=г/р0/л// и степени обогащения п=Ур1у1 от коэффициента деления потока Ь = и фактора разделения мембран а

Рис. 8.37. Влияние фактора разделения мембраны а на степенА извлечения гелия ф при различном коэффициенте деления потока 0=<7р/<7,

Справочник химика 21

Химия и химическая технология