Массоперенос через мембрану

Состояние сплошной движущейся среды описывается системой дифференциальных уравнений (включающей уравнения неразрывности, движения, энергии и диффузии) при определенных начальных и граничных условиях. Для каналов мембранных элементов граничные условия, помимо геометрических факторов, характеризуют входные профили скорости, концентрации и температуры, а также условия массопереноса через мембрану и пористую подложку. Кроме перечисленных соотношений, используют термическое уравнение состояния газовой смеси, а также дополнительные соотношения, позволяющие рассчитать коэффициенты вязкости, теплопроводности и диффузии как функции температуры, давления и состава смеси. [c.121]

Рис. 24-3. Схемы (е-е) массопереноса через мембрану (л = рдЯ-осмотическое давление)

Расчет мембранного разделительного модуля предусматривает решение достаточно сложной сопряженной задачи массопереноса через мембрану и массообмена в напорном и дренажном каналах в условиях, когда оптимизация процесса разделения в целом обусловлена большим числом взаимозависимых переменных. [c.159]

Выполненный выше термодинамический анализ процесса селективного проницания касался несопряженного массопереноса через мембрану при разделении смеси идеальных газон и ограничен локальными характеристиками. [c.248]

Массоперенос через мембрану [c.43]

Рис. 24-3. Схемы (а-в) массопереноса через мембрану (п = р Я-осмотическое давление)

При стационарном процессе массопереноса через мембрану с помощью уравнения (1Х-57) можно получить [c.625]

Скорость массопереноса через мембрану можно найти из уравнения Фика [c.625]

Рассмотрим далее стационарный массоперенос через. мембрану, подчиняющийся соотношению (2.158) при п = 0. При отсутствии химических превращений и постоянное коэффициенте диффузии из уравнения (2.165) следует [c.128]

Селективность, или фактор разделения, а. выбирается таким образом, чтобы эта величина была больше единицы. Таким образом, если скорость массопереноса через мембрану компонента А больше, чем компонента В, фактор разделения определяется как ад/в если компонент В проникает быстрее, то фактор разделения определяется как ав/А Если ад/в = разделения нет. [c.25]

В каждом процессе мембранного разделения мембраны служат для частичного разделения смесей. Мембрана способна пропускать один компонент быстрее, чем другой, из-за различий физических и (или) химических свойств мембраны и компонентов разделяемой смеси. Транспорт через мембрану является результатом воздействия движущих сил на индивидуальный компонент в сырьевой смеси (фаза 1 на рис. 1-4). Во многих случаях скорость массопереноса через мембрану пропорциональна движущей силе, то есть связь потоков и сил может быть описана линейным феноменологическим уравнением. Пропорциональность между потоком J) и движущей силой определяется уравнением [c.31]

При диафильтрации сырье постоянно прокачивается через мембранную ячейку, т. е. через ультрафильтрационный блок. Ультра-фильтрационная мембрана полностью удерживает растворенные высокомолекулярные вещества, при этом принято считать, что низкомолекулярные вещества — соли — проходят через мембрану (Л = 0). Объем сырьевой емкости остается постоянным, поскольку в нее добавляется вода со скоростью, равной скорости массопереноса через мембрану. Таким образом, можно записать уравнения материального баланса для воды и низкомолекулярных компонентов. Количество [c.459]

Массоперенос веществ через пористые клеточные стенки внутри растительного сырья состоит из процессов свободной молекулярной диффузии в клеточном соке (растворе) и внутренней диффузии через клеточные мембраны. Скорость массопереноса через мембрану при этом зависит от толщины и количества слоев мембраны, числа и диаметра пор, которые колеблются в широких пределах в зависимости от вида сырья. [c.76]

Разделение многокомпонентных смесей. Расчет составов пермеата и ретанта можно проводить методом последовательных приближений, учитывая относительные скорости массопереноса через мембрану каждого из компонентов газовой смеси [c.190]

Установки. Продувочные газы таких циклических процессов, как синтез аммиака и переработка нефти, содержат жидкости в дисперсном состоянии, поэтому обычно В промышленных установках выделения водорода обязательно предусматривается стадия подготовки газа перед подачей в мембранные аппараты. Температуру процесса поддерживают такой, чтобы, с одной стороны, не допустить конденсацию паров воды на поверхности мембран, а с другой — увеличить скорость массопереноса водорода через мембрану. По мере обеднения исходной смеси водородом увеличивается парциальное давление углеводородов в газе, создаются условия для конденсации части углеводородов на поверхности мембран и, как следствие, увеличивается общее сопротивление процессу переноса. Во избежание этого процесс необходимо проводить при температуре на 10—11° С выше точки росы обедненного водородом газового потока. Однако, на самом деле, выгодно поддерживать более высокую температуру, так как это увеличивает производительность установки (повышением коэффициента скорости массопереноса через мембрану). Влияние температуры на скорость переноса водорода через полимерную мембрану (на примере асимметричной ацетатцеллю-лозной мембраны) представлено на рис. 8.1 [32]. [c.273]

Продувочные газы циклических процессов обычно находятся под высоким (до 5,0—10,0 МПа) давлением, поэтому разность давлений — движущая сила массопереноса через мембрану — может быть большой. Гидравлическое сопротивление мембранной аппаратуры в этом случае существенной роли не играет и выбор конструкции определяют другие параметры, в основном плотность упаковки мембран. Поэтому наибольщее распространение в установках извлечения водорода нашли модули на полых волокнах, например мембранный модуль Пермасеп (рис, 8.3) [25]. [c.276]

В идеальном случае предполагается равномерное распределение скоростей и давлений вдоль мембраны. Однако на практике такое предположение чаще всего является достаточно фубым приближением, и необходимо учитывать реальное распределение параметров. Полное математическое описание мембранного процесса разделения должно учитывать, по крайней мере, следующие факторы кинетику массопереноса через мембрану с учетом взаимовлияния отдельных компонентов гидродинамику потоков (профиль скоростей и давлений) со стороны высокого и низкого давлений условия равновесия фаз (соотношение компонентов между полостями высокого и низкого давлений) геометрию разделительных элементов (плоские или цилиндрические мембраны). [c.24]

Массопроницаемость следует рассматривать как процесс переноса вещества через мембрану, обусловленный наличием перепада давления, концентрации или температуры по обе стороны мембраны. В более общем случае движущей силой массопереноса через мембрану является разность химических потенциалов. В технике наиболее важное значение имеют газо- и паропроннцае-мость, характеризующие перенос газов и паров через полимерные материалы. [c.6]

Массоперенос через мембрану в общем случае может бьггь описан с использованием механизма растворения-диффузии, который состоит из трех стадий селективной сорбции исходной жидкой смеси в поверхностном слое мембраны, диффузии компонентов, испарения в газовый поток. [c.585]

Еще одно явление, характерное для транспорта в жидкой мембране, — это концентрационная поляризация. Оно зависит от скорости потока через мембрану и от гидродинамических условий (коэффициентов массопереноса) до и после мембраны. Концентрационная поляризация может влиять на мембранный транспорт, и ее необходимо учитывать в уравнениях массопереноса через мембрану. Рассмотрим это на примере сопряженного транспорта нитрат- и хлорид-ионов. Примем, что вклад фиковской диффузии мал по сравнению с транспортом, обусловленным переносчиком, и что все нитрат-ионы переносятся через мембрану в виде комплексов с переносчиком. [c.348]

Число Дамкелера (Damkohler number). Безразмерная величина, характеризующая отношение скоростей распада комплекса и массопереноса через мембрану. [c.488]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология