Испарение через мембрану толщины мембраны

Распределение воды по толщине мембраны. Определение профиля распределения концентрации воды по толщине проводилось с помощью многослойных мембран [96, 103]. Мембрану складывали из трех намоченных в воде слоев целлофана таким образом, чтобы между слоями не попали пузырьки воздуха. Затем из нее отжимали избыточную воду и помещали в ячейку установки. После работы в течение заданного времени воду из ячейки сливали через сифон, мембрану вынимали, осушали фильтровальной бумагой ее поверхность, расслаивали, из каждого слоя вырезали образец и помещали в бюкс с притертой крышкой. Затем весовым методом определяли содержание воды в образце. Поскольку мембрана зажималась в ячейке установки тремя быстросъемными струбцинами, между моментом выключения установки и закупоркой в бюкс последнего образца проходило не более одной минуты. Это время замеряли секундомером, а затем по кривой кинетики десорбции воды (рис. 11-48) находили поправку на испарение жидкости из образца за это время. Полученная таким образом степень набухания выражала концентрацию воды в мембране. Результаты измерений показали, что по толщине существует градиент концентрации воды (рис. П-49, а), который может сильно изменяться во времени (рис. П-49, б), не оказывая при этом влияния на скорость проницания мембраны. [c.184]

Чтобы выяснить расположение границы, на которой происходит сорбционный скачок концентраций в целлофановых мембранах, был проведен ряд опытов по испарению растворов красителей. Эти растворы испарялись через многослойные целлофановые мембраны. По окраске отдельных слоев был сделан вывод, что по толщине мембраны краситель распределяется так, как предсказывает модель 1. О существовании именно такого градиента концентраций говорят и результаты разделения растворов труднолетучих компонентов. В соответствии с моделью 1 раствор вода — глицерин испарением через мембрану разделяется хуже, чем обычной перегонкой. [c.193]

Показано, что при испарении воды через целлофановые мембраны она проходит по тем капиллярам, что и при фильтрации, а резкое увеличение скорости процесса связано с возникновением капиллярного давления Лапласа. Рассчитана истинная движущая сила процесса, и из нее определен средний радиус капилляров (0,95-10" см). Опыт с солевой меткой, измерение температурных градиентов и микроскопические наблюдения показали, что вода испаряется непосредственно с поверхности, обращенной к пару. К этой поверхности от менисков она доставляется в результате пленочного течения. В результате исследования многослойных мембран определено распределение концентраций по толщине мембраны. Характер распределения подтверждает сделанные ранее выводы о преобладании капиллярного течения. [c.87]

Характерные значения потока вещества при проведении процесса испарения через мембрану обычно не превосходят 2 кг/(м ч). Тогда нормальная к поверхности мембраны составляющая скорости жидкости вблизи поверхности не будет превосходить 6 10 м/с. Это примерно на порядок вели шны меньше, чем значения, характерные для процесса обратного осмоса. Поэтому обычно считают, что влиянием концентрационной поляризации на процесс массопередачи при испарении через мембрану можно пренебречь. Однако, как указывается в [8, 9], во многих практически важных случаях разделения жидких смесей путем испарения через мембрану концентрационная поляризация может оказывать существенное влияние на поток вещества через мембрану. Для предотвращения вредного влияния концентрационной поляризации толщина канала для подачи жидкости при использовании плоскорамных или спиральных модулей, или радиус полых волокон при использовании половолоконных модулей не должны превышать 0,2-Ю,5 мм. [c.433]

Достаточно трудно приготовить бездефектный токий верхний слой из стеклообразного полимера. При получении бездефектных асимметричных мембран хорошо себя зарекомендовали два метода инверсии фаз, а именно метод двойной ванны [17], а также метод испарения [18, 19]. Существует элегантный метод приготовления бездефектной асимметричной мембраны, заключающийся в нанесении покрытия из высокопроницаемого полимера на асимметричную мембрану с небольшим числом дефектов. Такое покрытие закрывает поверхностные поры и возникает бездефектная мембрана [20]. Для увеличения скорости транспорта можно уменьшать толщину верхнего слоя. Для исследователя заманчиво представлять, какова допустимая концентрация дефектов, не приводящая к существенным потерям селективности. Такую оценку можно провести с использованием модели сопротивлений, предложенной Хенисом и Триподи [20]. На рис. VI-16 схематически показана асимметричная мембрана и соответствующий аналог электрической цепи. Очевидно, что поверхностная пористость должна быть незначительной, в противном случае селективность резко упадет. При нанесении тонкослойного покрытия поверх асимметричной мембраны такие дефекты устраняются. Несмотря на то что тем самым вводится дополнительное сопротивление, сопротивление закрытых пор значительно больше, чем у открытых, в результате чего поток через эти поры уменьшается, а селективность мембран возра- [c.320]