м/с
Тепер розрахуємо спостережувану селективність:
звідки
Перевіримо придатність обраної мембрани. Для цього визначимо концентрацію солі в пермеаті, використовуючи отримане значення спостережуваної селективності:
кг солі/кг розчину.
Знайдемо витрата пермеата:
кг/с
Втрати солі з Пермеат:
кг/с
що у відсотках від вихідного змісту становить%. Це значення менше допустимого (10%), тому немає необхідності переходу до більш селективним мембранам.
2.1.8 Уточнений розрахунок поверхні мембран
Розрахуємо питому продуктивність мембран з урахуванням осмотичного тиску розчину біля поверхні мембрани і пермеата. Необхідні для розрахунку концентрації і знайдемо наступним шляхом. Згідно з визначенням,
де, і - концентрація солі в довільному перерізі апарату відповідно в об'ємі розділяється розчину, в пермеаті і у поверхні мембрани з боку розділяється розчину
Звідси для кожного поперечного перерізу можна записати:
Розглянемо два крайніх перетину.
Перетин на вході в апарати першої секції:
кг солі/кг розчину
кг солі/кг розчину
За графіком (див. рис. 3.1) знаходимо:
МПа
МПа
Перетин на виході з апаратів останньої секції:
кг солі/кг розчину
кг солі/кг розчину
МПа
МПа
Висловимо питому продуктивність у вигляді функції від концентрації розчину з рівняння:
де - константа для даної системи.
Знайдемо значення для крайніх перетинів:
Різниця між отриманими значеннями, виражена у відсотках, становить:
%
Ця розбіжність невелика, тому рівняння для знаходження питомої продуктивності застосовно до всієї установці при використанні середньоарифметичного значення:
Тоді питома продуктивність
Робочу поверхню мембран можна визначити за формулою ():
Розбіжність зі значенням, отриманим у першому наближенні, становить%
Отримана різниця не перевищує 10%, тому перерахунку не робимо.
. 2 Розрахунок гідравлічного опору
Развиваемое насосом тиск розраховується за формулою:
де - перепад тиску через мембрану;
- гідравлічний опір при перебігу рідини в каналах апарату;
- гідравлічний опір дренажного шару.
Визначення.
де - гідравлічний опір порожнистих каналів;
- коефіцієнт, залежить від виду сепаруючої сітки. Зазвичай. Для розглянутих рулонних модулів за експериментальними даними.
Розчин тече від першої до останньої секції в каналах кільцевого перерізу уздовж осі апаратів. Загальна довжина каналу дорівнює добутку числа секцій, числа модулів в апараті і довжини шляху в модулі, рівній ширині мембранного пакету: м.
Значення визначають на основі загального вираження:
При ламінарному режимі течії в кільцевих і щілинних каналах. Тоді
Па
Па
Визначення.
де - коефіцієнт, залежить від виду дренажного матеріалу. Зазвичай.
Еквівалентний діаметр (у перерахунку на повний канал) дорівнює: м.
Па
Приймемо. Тоді Па
Визначимо тиск, який повинен розвивати насос:
Па
Напір насоса (при щільності вихідного розчину)
м
штуцер випарної концентрація секціонування
3. Розрахунок трехкорпусние випарної установки
. 1 Технологічний розрахунок
. 1.1 Визначення поверхні теплопередачі випарного апарату
Поверхность теплопередачі кожного корпусу випарної установки визначають за основним рівнянню теплопередачі:
=Q/K? tП
Для визначення теплових навантажень Q, коефіцієнтів теплопередачі K і корисних різниць температур необхідно знати розподіл упарюють води, концентрацій розчинів та їх температур кипіння по корпусах. Ці величини знаходять методом послідовних наближень.
Перше наближення
Продуктивність установки по випарює воді визначають з рівняння матеріального балансу:
=GН (1-xн/xк)
GН=4 кг/с; xн=3,2%; xк=25%.
Підставивши, отримаємо:
W=4 (1-3,2/25)=3,49 кг/с
. 1.2 Концентрація упарюють розчину.
Розподіл концентрацій розчину по корпусах установки ...
