Селективность турбулизации потока

Одним из факторов, ограничивающих возможность разделения концентрированных растворов обратным осмосом, является концентрационная поляризация, заключающаяся в накоплении задерживаемых веществ у поверхности мембраны со стороны высокого давления. Частично эти вещества вследствие селективности мембран проникают с фильтратом, но в основном диффундируют навстречу поступающему раствору. Поляризация снижает осмотическое давление, что при постоянном рабочем давлении снижает выход фильтрата. Повыщение концентрации веществ около мембраны может привести к пересыщению раствора и выпадению осадка на мембране с вытекающими из этого последствиями Снижению концентрационной поляризации способствуют понижение общей концентрации удаляемых веществ в воде (продувки камеры) и турбулизация потока в камере. Однако максимальная производительность мембраны и в этих условиях ограниченна. [c.180]

Применяемые для фенольной очистки нефтяного сырья насадочные экстракционные колонны не отличаются высокой четкостью разделения углеводородов, что заставляет применять высокую кратность растворителя к сырью, усложнять схемы регенерации фенола. Отбор от потенциала ценных масляных компонентов на установках, оборудованных насадочными колоннами, не превышает в одной ступени 85—90%. Удельная нагрузка насадочных колонн установок фенольной очистки низкая— не более 12—13 м /(м2-ч). Уменьшение удельной скорости сырья и растворителя (суммарной) приводит к ухудшению селективности очистки. Для повышения эффективности насадки предложено выполнять ее из графита, полиэтилена чтобы исключить попадание крошки керамики на прием насосов и в продукты, применяют стальную насадку, иногда в кольцах делают перегородки для повышения турбулизации потоков. [c.100]

Увеличение проницаемости и селективности с ростом турбулизации объясняется уменьшением концентрации раствора в пограничном слое и приближении ее к концентрации в ядре потока, что вызывает снижение осмотического давления я и соответствующее увеличение движущей силы процесса. При недостаточной турбулизации раствора над мембраной величина Хз/Х] может достигать значений порядка 10 и более при толщине пограничного слоя бг=100—300 мкм [146]. [c.174]

В первые часы фильтрования раствора, содержащего дисперсные частицы, на активных центрах поверхности подложки и в ее порах происходит сорбция частиц. Сорбированный слой прочно связан с материалом подложки электрическими силами, силами Ван-дер-Ваальса, практически не разрушается при механической очистке поверхности и не удаляется при промывании водой. Этот слой не обладает селективностью по отношению к ионам, однако перекрывает поры подложки, и она начинает задерживать дисперсные частицы. Это приводит к формированию у поверхности второго (внешнего) слоя, который частично связывается с сорбированным слоем силами Ван-дер-Ваальса, а частично удерживается механическими силами, вызванными потоком раствора к подложке. Микроструктура и толщина внешнего слоя не зависят от диаметра пор в подложках, по крайней мере в интервале 0,01—0,2 мкм, и определяются условиями проведения экспериментов (рабочее давление, концентрация дисперсной добавки, pH и степень турбулизации раствора). [c.131]

Увеличение проницаемости и селективности с ростом турбулизации объясняется уменьшением концентрации раствора в пограничном слое и приближении ее к концентрации в ядре потока, что вызывает снижение осмотического давления л и соответствуюш ее увеличение движуш,ей силы процесса. [c.73]

Концентрационная поляризация приводит к уменьшению проникновения разделяемых компонентов в пограничный слой, уменьшает проницаемость и селективность, сокращает сроки службы мембран. Для борьбы с этим явлением проводят турбулизацию слоя жидкости, прилегающего к поверхности мембраны, чтобы ускорить перенос растворенного вещества. При периодическом процессе создают интенсивное перемешивание потоком, а при непрерывном— высокие скорости исходного раствора. [c.207]

Основными достоинствами разделительных аппаратов с полыми волокнами, имеющими селективно проницаемые стенки, являются высокая удельная производительность, исключение необходимости применения специальных дренажных систем, простота эксплуатации. Кроме того, аппараты с полыми волокнами выгоднее других аппаратов при эксплуатации с энергетической точки зрения, так как для них требуются меньшие затраты энергии на турбулизацию потока. Так, для обеспечения стабильной работы трубчатого аппарата на основе динамических мем-бран рекомендуется [29] значение критерия Рейнольдса 2500—3000, для аппарата плоскокамерного типа Не = 180—200, а для аппарата с полыми волокнами достаточно значение Ке = 20—30. К преимущв ствам аппаратов на основе полых волокон можно отнести высокую плотность упаковки мембран. В табл. 5.3 приведены сравнительные характеристики разделительных аппаратов различных типов, предназначенных для опреснения соленых вод методом [c.182]

Было проведено экспериментальное исследование циркулирующего флюидного слоя и компьютерное моделирование [512]. Сделан вывод, что критическим параметром является устройство входа в реактор, обеспечивающее турбулизацию потока реагентов и каталитических частиц. Распределитель должен обеспечить однородное распределение реагентов по сечению реактора уже в начале слоя. Моделирование процесса на активном катализаторе Ьа20з/Са0 показало, что высоких выходов С2-углеводородов (20-24%) можно добиться при низких отношениях СН4 О2 (2,3) и температуре 850°С. Наивысшие селективности (70%), наоборот, получаются при высоких отношениях СН4 О2 (около 5). Оптимальные условия должны быть определены на основе экономических расчетов. [c.320]

Такой характер коксоотложений можно объяснить следуюхцим образом. Закоксовывание нижней половины труб потолочного экрана обусловливалось, очевидно, низкой агрегативной устойчивостью и расслоением коксуемого сырья. В последуюише годы на Ново-Уфимс-ком НПЗ и других НПЗ с прямогонными остатками стали смешивать ароматизированные добавки, такие как экстракты селективной очистки масел, тяжелые газойли каталитического крекинга и другие, что существенно повысило агрегативную устойчивость сырья коксования, удлинило безостановочный пробег печей. Снижение интенсивности закоксовывания труб на участке непосредственно после ретурбенда объясняется интенсивной турбулизацией парожидкостной реакционной смеси, а в концевых трубах - увеличением доли паровой фазы в результате протекания реакций крекинга с образованием низкомолекулярных продуктов (газа, бензина), т.е. за счет химического кипения реакционной смеси. Были разработаны и внедрены рекомендации, направленные на улучшение структуры парожидкостного потока в змеевике печи и регулирование паросодержания в потоке путем увеличения диаметра трансферной линии от печи до реакторов от 100 до 150 мм, осуществлена реконструкция схемы обвязки распределительного устройства на потоке коксуемого сырья, которая заключалась в замене двух четырехходовых кранов пятиходовым краном. Изменено место подачи турбулизатора. По проектной схеме турбули-затор подавался в трубу, соединяющую подовый и потолочный экраны. Путем поиска оптимального места ввода турбулизатора было установлено, что значительно уменьшить коксоотложение можно при его подаче в первую трубу на входе вторичного сырья в печь. В результате заметно понизилось давление в трубах на входе в потолочные экраны (с 2,4 до 2,1 МПа) и на выходе из печи (с 1,1-1,2 до 0,7-0,8 МПа), повысилась доля паровой фазы, улучшилась гидродинамическая структура и уменьшилось время пребывания сырьевого потока как следствие, значительно снизилась интенсивность коксоотложения в трубах и удлинился межремонтный пробег установки. [c.71]

Вследствие различной скорости прохождения компонентов смеси через мембрану происходит т. наз. концентрационная поляризация , при к-рой в пограничном слое около пов-сти перегородки накапливается в-во, имеющее наименьшую скорость проницания. В результате при разде-лешм жидких смесей снижаются движущая сила процесса и соотв. селективность, производительность и срок службы мембран. Кроме того, возможно осаждение на мембране труднорастворимых солей, а также гелеобразование высокомол. соединеиий, что приводит к необходимости очистки мембран (см. ниже). Для уменьшения влияния концентрационной поляризации и улучшения работы мембран разделяемую систему перемешивают, что способствует выравниванию концентраций компонентов у пов-сти перегородки и в ядре потока. Перемешивание осуществляют путем увеличения скорости потока (до 3-5 м/с) турбулизацией р-ра путем применения спец. вставок в внде сеток, перфорированных [c.23]

Турбулизация разделяемого раствора. Создание развитого турбулентного режима движения в аппарате разделяемого раствора приводит к увеличению проницаемости и селективности мембраны вследствие снижения концентрации растворенных веществ в пограничном слое и приближения ее к концентрации в ядре потока, что вызывает уменьщение осмотического давления и увеличение движущей силы процесса (это важно прежде всего для обратного осмоса). В случае недостаточной турбули-зации раствора над мембраной при толщине пограничного слоя бг=100—300 мкм [55] концентрационная поляризация может достигать значения порядка 10 и более. [c.70]