Испарение через мембрану капиллярный

Процесс мембранной дистилляции является одним из термомембранных процессов, протекающих под действием градиента температуры. При осуществлении процесса мембранной дистилляции две жидкости или два раствора разделены микропористой мембраной и поддерживаются при различных температурах. Жидкости не должны смачивать стенки пор мембраны, а разность давлений по разные стороны от мембраны должна быть ниже капиллярного давления. При таких условиях жидкость не будет заполнять поры мембраны, и через мембрану может проходить только пар, который испаряется со стороны жидкости с более высокой температзфой, где давление пара более высокое, и конденсируется со стороны жидкости с более низкой температурой. Транспорт вещества через мембрану осуществляется в три стадии испарение жидкости со стороны с более высокой температурой, перенос пара через поры мембраны и конденсация паров со стороны с более [c.435]

Непрерывное формование трубчатой полупроницаемой мембраны можно производить литьем формовочного раствора в осадительную ванну (рис. 111-20). Формовочный раствор выдавливается из кольцевой фильеры 1, наружный срез которой погружен в осаждающую жидкость. Газ (воздух) в камеру подсушки 2 подается по трубке (шаблону) 4. Уровень осаждающей жидкости (воды) в камере подсушки регулируется давлением подаваемого газа, который затем вместе с парами растворителя и частью осаждающей жидкости удаляется по трубке 5, проходящей через центр фильеры. Полученная трубчатая мембрана 3 обрезается на необходимую длину и может быть установлена в каналах пористого каркаса или соединена в блок. Управление процессом образования селективного слоя при этом способе формования достаточно сложное, так как регулирование времени подсушки производится изменением давления газа, что одновременно изменяет и скорость испарения растворителя, а также может привести к деформации трубчатой мембраны. Промышленное применение этого способа, видимо, возможно только при изготовлении капиллярных трубчатых мембран (до 3— 5 мм), используемых без каркаса при небольших давлениях. [c.129]

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]

Течение воды в режиме испарения. Хотя мы и показали, что в режиме ультрафильтрации механизм течения является капиллярным, он не обязательно должен оставаться таким же и в режиме испарения. Уже первые опыты показали, что испарение через мембраны — это гораздо более сложный процесс. [c.181]

Мембраны, применяемые для процесса первапорации, представляют собой асимметричные или композиционные мембраны. Как и в случае мембран для газоразделения, пористая под)южка должна иметь открытую пористую структуру для уменьшения сопротивления переносу пара и предотвращения капиллярной конденсации. Существенное требование, предъявляемое к пер-вапорационным мембранам, — это устойчивость материалов мембраны к компонентам разделяемой смеси при повышенных температурах. Сравнительно высокие температуры жидкой смеси необходимы для поддержания достаточно большой движущей силы процесса испарения через мембрану, которой является разность парциальных давлений паров компонентов разделяемой смеси по разные стороны от мембраны. Выбор полимерного материала в значительной мере зависит от того, для решения какой задачи предназначена мембрана. В отличие от газоразделения, при испарении через мембрану эластомеры в результате сильного набухания могут обладать не большими проницаемостями, чем стеклообразные полимеры. К полимеру предъявляются два противоречивых требования. С одной стороны, мембрана не должна набухать слишком сильно во избежание существенного уменьшения селективности. С другой стороны, при низкой растворимости выделяемого компонента в полимере и недостаточном набухании слишком низким оказывается поток вещества через мембрану. Полимеры, имеющие аморфную структуру (стеклообразные полимеры или каучуки), могут оказаться [c.432]

Все перечисленные наблюдения свидетельствуют о капиллярном характере проницания. Вода доставляется от одной поверхности мембраны к другой по некоторым сквозным порам (рис. П-50). При этом, вследствие образования менисков, возникает добавочная движущая сила — капиллярное давление, которое и является причиной резкого увеличения скорости проницания в режиме испарения (см. рис. П-44). Впервые такой случай течения через пористое тело обнаружен и описан Карманом [104]. От мениска вода в виде тонкой жидкой пленки растекается по поверхности мембраны, откуда и испаряется. Возможность такого испарения показана в работах Б. В. Дерягина, Н. В. Чураева и С. В. Нерпина [105—107]. Например, Н. В. Чураев подсчитал [106], что при испарении из стеклянного капилляра большая часть воды (>99%) испаряется не с мениска жидкости в капилляре, а из жидкой пленки на стенках капилляра или за его пределами. Неустойчивостью этой пленки, которая может находиться в нескольких состояниях [105], можно объяснить существование в некоторых условиях двух режимов испарения. [c.184]