Расчет наблюдаемой селективности

Наблюдаемую селективность рассчитываем по формуле:

где — скорость движения раствора по направлению к мембране, вызванного отводом пермеата;

— коэффициент массоотдачи.

Проведем расчеты при средних значениях рабочих параметров установки.

Средняя удельная производительность; средняя концентрация.

% (масс.).

Средняя линейная скорость движения разделяемого раствора в каналах мембранных аппаратов:

где — расход концентрата.

Подставив значения получим:

м/с Значения плотности и нужные для последующих расчетов значения коэффициентов кинематической вязкости и диффузии находим, пользуясь данными Приложения 11.1.

Определим режим течения раствора.

Эквивалентный диаметр кольцевого канала:

м Критерий Рейнольдса:

Таким образом, в аппаратах ламинарный режим течения разделяемого раствора.

Для нахождения среднего по длине канала значения в случае ламинарного потока в щелевых и кольцевых каналах можно использовать критериальное уравнение:

где — диффузионный критерий Прандтля;

— длина канала, равная ширине пакета.

Подставив численные значения, получим:

Коэффициент массоотдачи:

м/с Поперечный поток:

м/с Теперь рассчитаем наблюдаемую селективность:

откуда.

Проверим пригодность выбранной мембраны. Для этого определим концентрацию соли в пермеате, используя полученное значение наблюдаемой селективности:

кг соли/кг раствора.

Найдем расход пермеата:

кг/с Потери соли с пермеатом:

кг/с что в процентах от исходного содержания составляет.

0,002· 100/0,2 664=7,5%.

Это значение меньше допустимого (10%), поэтому нет необходимости перехода к более селективным мембранам.