Мембранный вентиль

Мембранный вентиль состоит из двух модулей: пермеатора и де- сорбера (рис. 5). Пермеатор разделён двумя полимерными газоразделительными мембранами, Ml и М2, между которыми движется тонкий слой жидкости. Изучаемая смесь газов и газ-носитель проходят над поверхностью сэндвича. Компоненты газовой смеси растворяются в жидком абсорбейте и выносятся из пермеатора в десорбер (мембраны М3 и М4). Селективный мембранный вентиль (СМВ) может быть использован для разделения трехкомпонентной газовой смеси: газ, нерастворимый в абсорбенте, проходит над мембраной, быстрый компонент газовой смеси проходит через композитную мембрану, а третий компонент, хорошо растворяющийся в абсорбенте, увлекается жидкостью в десорбер.

Возможны четыре режима работы СМВ: проточный режим без де- сорбера (F), проточный режим с десорбером (FD), циркуляционный режим без десорбера (С), и циркуляционный режим с десорбером (CD).

а. Режим F

Рассмотрим газопроницаемость трёхслойной среды, состоящей из полимерной мембраны 1 (параметры DmjSnA,lm, И Ax=dxhx)yтонкого слоя жидкого абсорбента (DXyShlXyAО движущегося с линейной скоростью 8, и полимерной мембраны 2 (Dm2fSm2,lm2yA0f H=/wi+/i+/,„2 - общая толщина сэндвича.

Рис.5. Блок-схема мембранного вентиля; обозначения: 1 — резервуар; 2 — мембрана Mi; 3 — камера для жидкого абсорбента; 4 — мембрана М2; 5 — приёмник пермеата; 6 — вентиль; 7 — циркуляционный насос; 8 — приёмник десорбера; 9 — мембрана М3; ю — мембрана М4.

*__*__*

Твёрдые подвижные мембраны применяются в диффузионно- зондовой дефектоскопии листовых материалов (фольг, мембран, защитных покрытий и т.п.). Большее распространение получили интегрированные мембранные системы сочетающие в себе мембранные и абсорбционные (или экстракционные) методы. Устройства, использующие протекающий жидкий носитель, применяются для разделения газовых смесей и для мембрано-жидкостной экстракции элементов. Разделение веществ осуществляется за счёт разности коэффициентов диффузии и констант растворимости в мембране и за счёт разности в константах растворимости различных компонентах разделяемой смеси в жидком абсорбенте. Производительность устройства и его разделительная способность управляются скоростью движения жидкости, а так же наличием десорбера. В комбинированных интегральных системах применяются разные типы мембран, температура в десорбере также может отличаться от температуры в абсорбере.

Математический аппарат квазистационарной проницаемости в мембранном абсорбере и мембранном вентиле достаточно хорошо разработан, но математический аппарат нестационарного массопереноса в таких системах находится на начальной стадии развития.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >