Cтраница 4
Однако методика расчета сопротивления массопереносу гм мембраны для этих процессов разработана еще недостаточно. Кроме того, для этих процессов не всегда легко определить значение Аср. Поэтому расчет рабочей поверхности мембран на основе уравнений массопередачи пока еще находится в стадии разработки. [46]
Наряду с указанными типами конструкций ТФЭ при малых рабочих давлениях ( например, для ультрафильтрации) мембрану используют без трубки или армируют ее в процессе формования тканым рукавом. Диаметр таких мембран обычно не превышает 3 - 5 мм. Это значительно повышает удельную рабочую поверхность мембран и снижает материалоемкость аппаратов. С целью предохранения таких мембран от прогиба и излома, а также для создания удобства при сборке аппаратов мембраны формуются в виде монолитных блоков или соединяются друг с другом гибкой связью 2 ( рис. 111 - 17) с образованием при сворачивании в рулон подвижного пакета. Концы такого пакета заливаются смолой так, чтобы каналы трубчатых мембран 1 оставались открытыми. Блок устанавливается в корпус аппарата 3 и уплотняется по торцам, которые отделяют напорные камеры от камеры сбора фильтрата. Такие конструкции нашли ограниченное применение из-за низкой прочности пористых мембран, но при устранении этого недостатка могут быть весьма перспективными. [47]
С помощью мембран энергия давления газа переводится в механическую энергию движения, передающуюся через систему рычагов на клапан. Выбор конструкции мембран зависит от назначения регуляторов давления. В астатических регуляторах постоянство рабочей поверхности мембраны достигается приданием ей поршневой формы и применением ограничителей изгиба гофра. [48]
Анализируя приведенный выше метод расчета, можно отметить, что он применим только для систем, у которых параметр переноса растворенного вещества не зависит от концентрации и гидродинамических условий потока, и не применим к процессу разделения многокомпонентных систем. Помимо постановки двух экспериментов, в которых должны быть определены неизвестные константы, для расчета необходимо знать коэффициент диффузии растворенного вещества, осмотические давления раствора и иметь обобщенную корреляцию по массоотдаче для аппаратов данного типа, что обычно требует постановки дополнительных экспериментов. Кроме того, выражения для расчета рабочей поверхности мембран громоздки, и для их решения необходимо неоднократно применять метод последовательных приближений. [49]
К мембранам с жесткой пористой структурой относятся металлические и керамические мембраны, а также мембраны из пористого стекла и некоторые другие. Не рассматривая технологию изготовления мембран, отметим, что поперечные размеры отдельных каналов внутренней структуры используемых материалов могут достигать десятых и даже сотых долей микрометра. Обычно мембранный элемент из керамики формируют в виде прута, по всей длине которого, достигающей 1 м, имеются продольные цилиндрические каналы диаметром 4 - 6 мм, что увеличивает рабочую поверхность мембраны. Мембраны из пористого стекла имеют форму пластин, пленок, трубок, капилляров или полых волокон. [50]
Для исследований использовался двухкамерный электродиализатор, изготовленный из органического стекла, с объемом камер по 60 мл. Рабочая поверхность мембраны и электродов 50x90 мм, расстояние от от электрода до мембраны 12 мм. [51]
Lgtf KCl для поликристаллических хло-ридных мембран с различным содержанием AjfcS представлены на рис. 1 а. В растворе С концентрацией I-IO m KC1 имеют место небольшие отклонения от теоретической функции. При исследовании воспроизводимости электродных потенциалов во времени было обнаружено, что с течением времени ( через 2 - 3 недели) наблюдается незначительное уменьшение величины углового коэффициента калибровочных кривых, которое, очевидно, связано с загрязнением поверхности мембраны электрода. Полировка рабочей поверхности мембраны возвращает электроду его прежние характеристики. [52]
Большой практический интерес представляет другой крайний случай, когда влиянием одного из слоев можно пренебречь. Типичным представителем таких многослойных мембран является мембрана с прорезями. Обычно она состоит из собственно мембраны с прорезями и герметизирующей подложки. Если на рабочей поверхности мембраны, изготовленной даже из высокопластичного материала, нанести прорези, то ее деформируемость сильно снижается и величина Vmax уменьшается практически более чем на порядок. [53]