Концентрационная поляризация снижение, способы

В случае проведения обратного осмоса необходимо удалять тем или иным способом рассол, накапливающийся перед мембраной, иначе возникающая концентрационная поляризация приведет, вследствие конвекции и диффузии соли, к снижению 7 в пределе до нуля . Рассол используют на практике для получения минеральных солей. [c.349]

Рис. 24-14. Способы снижения концентрационной поляризации о - технологические способы 6-возможные ситуации

Эффективность турбулизаторов значительно возрастает, если они закреплены не жестко [61]. При этом в канале баромембранного аппарата создается неустановившийся режим движения жидкости, в результате чего увеличивается коэффициент массоотдачи. Другой возможный способ снижения концентрационной поляризации — введение в поток 5—40% (об.) твердых частиц или шариков диаметром до 0,5 мм с плотностью материала (например, полимеры, стекло), из которого они изготовлены, близкой к плотности раствора. [c.71]

Эффективность этого способа особенно очевидна в том случае, если на разделение поступает подогретый раствор. Для снижения концентрационной поляризации можно применять также мембраны с заряженной поверхностью [69]. Если в разделяемом растворе находятся коллоидные частицы, то они, осаждаясь, снижают проницаемость мембраны. Коллоидные частицы, так же как и молекулы полиэлектролитов несут электрический заряд, причем при рН<8 они обычно заряжены отрицательно. В этом случае мембрана с отрицательным зарядом будет отталкивать частицы. Такой же эффект можно получить, если к мембране подвести электрический заряд одного знака с зарядом частицы в растворе. [c.73]

Недостаток процесса — сильная концентрационная поляризация, т. е. на поверхности мембраны может образовываться плотный осадок — слой геля. Гидравлическое сопротивление этого слоя в ряде случаев может быть выше чем сопротивление само мембраны. Способы снижения концентрационной поляризации 212 [c.212]

Стремление к снижению удельного расхода электроэнергии находится в противоречии с мерами по интенсификации процесса. Так, повышение плотности тока, являющееся характерной общей тенденцией развития техники промышленного электролиза, всегда связано с увеличением необратимых затрат напряжения из-за роста электродных потенциалов, омических сопротивлений и концентрационной поляризации. Поэтому при интенсификации процесса за счет повышения плотности тока всегда применяют меры по снижению отдельных составляющих общего баланса напряжения на ячейке, чтобы избежать чрезмерного роста напряжения на электролизере. Обычно для этой цели разрабатывают способы активизации поверхности анодов и катодов для снижения перенапряжения на них стремятся снизить потери напряжения в электролите, электродах и токоподводах. [c.39]

Более важным для уменьшения концентрационной поляризации является снижение разности концентраций в основном потоке и на поверхности мембраны. Для достижения этого эффекта могут быть применены следующие способы [c.201]

Более важным для уменьшения концентрационной поляризации является снижение разности концентраций в основном потоке и на поверхности мембраны. Для достижения этого эффекта могут быть применены следующие способы интенсификация перемешивания поперек мембраны (радиальное перемешивание) [c.201]

ГТИ , который занимает промежуточное положение между аппаратами трубчатого типа и аппаратами с полыми волокнами. Пластмассо-libiii стержень диаметром 3—4 мм с продольными канавками 0,5x0,5 мм покрывают дренажной оплеткой — сеткой, на которую помещают полупроницаемую мембрану. Один конец стержня заглушают, а другой вставляют в трубную решетку и таким образом собирают пучок стержней (108— 241 штук) с поверхностью мембраны в одном модуле до 9 м . К достоинствам этого типа аппарата относятся компактность, механизированный способ получения элементов. Однако сборка модуля достаточно сложна, в нем трудно создать благоприятные гидродинамические условия для снижения концентрационной поляризации, так как раствор поступает в межстержневое пространство, имеющее большое сечение, что значительно упрощает конструкцию и облегчает эксплуатацию этих аппаратов. [c.166]

Для мембран трубчатого типа обычно используют спиральные вставки, а для плоских мембран — различные распределители (перфорированные и гофрированные устройства). Установлено, что спиральные вставки в 4—10 раз увеличивают коэффициент массоотдачи в трубчатых мембранах (рис. 1У-4). Эффективность турбулизаторов сферической формы резко возрастает, если они закреплены не жестко и обладают некоторой подвижностью. Другим возможным способом снижения влияния концентрационной поляризации является введение в поток 5 400/д (об.) тонко измельченных твердых частиц или шариков диамет- [c.174]

Более перспективным является второе направление — увеличение плотностей тока. При определении экономических плотностей тока отмечалось, что при допустимом пределе технологической плотности тока наиболее выгодную для данного предприятия плотность тока находят с учетом многих факторов, в том числе стоимости электроэнергии, охлаждающей воды, ошинковки и т. д. Интенсификация процесса путем повышения плотности тока предусматривает создание условий для возможности расширения пределов именно технологической плотности тока с сохранением качества и чистоты металла и низкого расхода энергии. К таким условиям можно отнести улучшение способа подачи электролита к поверхности электродов для снижения концентрационной поляризации при Повышении плотности тока применение электролитов, позволяющих работать при повышенных плотностях тока, применение нестационарных режимов питания током. [c.437]

Способы снижения КП (упомянутые и другие) целесообразно использовать при ультрафильтрации, несмотря на то что они сопряжены со значительными усложнениями а шаратурного оформления процесса или его организации. В обратном осмосе и нанофильтрации достаточно эффективными являются более простые способы, связанные с увеличением гидравлического сопротивления межмембранного канала во-первых, благодаря тому, что концентрационная поляризация имеет меньшую величину, чем при ультрафильтрации, а во-вторых, из-за значительно более высоких рабочих давлений увеличение гидравлического сопротивления меньше сказывается на росте затрат энергии на процесс. [c.344]

Увеличению выхода по току хлора способствует повышение концентрации хлорида, которое сдвигает равновесный потенциал хлорного электрода в отрицательную сторону и уменьшает влияние концентрационной поляризации. Практически для электролиза применяют растворы Na l с концентрацией 5,3 М. Для повышения выхода по току очень важно поддерживать оптимальное значение pH, как правило, в пределах 2- 3. При диафрагменном способе электролиза католит вследствие реакции выделения водорода резко подщелачивается. При этом возникает опасность диффузии ионов ОН через диафрагму в анодное пространство и увеличения pH анолита, что вызывает ускорение реакции выделения кислорода и снижение выхода по току хлора. Для уменьшения этого эффекта образующуюся щелочь непрерывно выводят из катодного пространства, а в анодное вводят хлоридный раствор. Возникающий при этом фильтрационный (конвективный) поток раствора через диафрагму в сторону катода предотвращает обратную диффузию ОН -ионов. [c.373]

Из формулы (IV. 133) следует, что при 100%-ной селективности мембрана пропускает только растворитель. Как правило, увеличение концентрации фильтруемой системы приводит к снижению проницаемости н селективности мембраны. В то же вре.мя G и ф увеличиваются с повышение.м давления, конечно же, до определенного предела. Так как через мембрану преимущественно проходит ]1астворитель. то у ее поверхности значительно увеличивается концентрация растворенных или диспергированных веществ. Это явление называется концентрационной поляризацией. Оно может привести к снижению скорости процесса, к осаждению растворенного вещества и коагуляции дисперсной фазы, к порче мембраны. Основной способ предотвращения концентрационной поляризации — интенсивное перемешивание фильтруемой системы. [c.287]

Уменьшить омическое падение потенциала в электролите можно, например, путем снижения р при применении горячих концентрированных водных смешанных растворов (солей п кислот) или расплавов соответствующих солей, а также путем сближения электродов. В промышленном способе размерного электрохимического травленпя металлов, основанном на описанном выше принципе устранения концентрационной поляризации п удаления тепла и продуктов реакций посредством пропускания си.тьной струп раствора у электрода, электроды сближаются до расстояния 0,1 мм, чем и снижается омическое падение потеициала. Расстояние между электродами во время работы поддерживается автоматически. Такое устройство ири большой скорости протекания электролита (под давлением в несколько атмосфер) дает возможность работать при плотности тока до 300 а см - [97]. Легко подсчитать, что травление, наиример, железа идет при этом весьма быстро, со скоростью около 6,5 мм/мин. При удельном сопротивле-шш раствора, например, 3 ом-см выделяется (ЗОО) -З- 0,24 кал1сек см" , и, следовательно, для отвода тепла при допущении нагрева электролита на 30° С нужно пропускать на каждый 1 поверхности электрода ириблизи-(300) з-о, 24 . [c.54]

Выше уже отмечалось, что концентрационная поляризация приводит к загрязнению мембран. Но этим далеко не исчерпывается ее отрицательная роль в мембранных процессах. Именно она определяет сопротивление массообмену со стороны разделяемого раствора. Из-за повышения концентрации у поверхности снижаются селективность и удельная производительность мембран. Причем поскольку отношение концентраций растворенных веществ у поверхности мембраны и в объеме разделяемого раствора экспоненциально возрастает с увеличением удельной производительности, то концентрационная поляризация может явиться фактором, лимитирующим проницаемость мембран в процессах ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса. И усилия, направленные на создание новых высокопроизводительных мембран, могут оказаться напрасными, если одновременно не развивать способы ее эффективного снижения. [c.344]

Рис. 24-14. Способы снижения концентрационной поляризации а-технологические способьц б возможные ситуации