Проницаемость движущихся мембран

Как известно, селективные мембраны могут быть твёрдыми (металлы, керамика, полимеры), но могут быть жидкими и даже газообразными. В установках они могут быть неподвижными, но могут и перемещаться.

В данной главе коротко рассмотрен математический аппарат диффу зии в подвижных жидких мембранах.

Применение движущихся мембран позволяет осуществить пространственное разделение компонентов газовой смеси. В ходе эксперимента используется диффузионная ячейка, разделённая на две камеры движущейся жидкостью (абсорбентом или экстрагентом). Скорость движения мембраны выбирается так, что в ходе прохождения мембраной диффузионной ячейки мобильный компонент газовой смеси имеет достаточно времени для почти полного прохождения через жидкую мембрану, тогда как медленный компонент не успевает достаточно глубоко продиффундировать в движущийся жидкий абсорбент и уносится в соседнюю ячейку' (например, в десорбер).

При выборе селективной жидкости возможны следующие варианты:

• 1. Протекающая жидкость неспецифична для разделяемой смеси газов.
• 2. Константы растворимости компонентов газовой смеси в абсорбционной среде существенно различаются.
• 3. Жидкость способна к химическому взаимодействию с одним

или несколькими компонентами газовой смеси.

В мембранном модуле с проточной жидкой мембраной, производительность и селективность зависят от транспортных параметров газов в абсорбционной жидкости, от времени, требующегося для прохождения жидкости через диффузионную ячейку' в десорбер и от времени прохождения жидкости через десорбер.

Рис. 1. Мембранный пермабсорбер с движущимся жидким слоем: (а) проточный мембранный абсорбер; (б) циркуляционный мембранный абсорбер. Обозначения: I — модуль абсорбера; II— модуль десорбера; 1 — камера резервуара для размещения исходной смеси газов; 2 — камера для жидкого абсорбента; з — полимерная мембрана; 4 — приёмник.