Введение
1. Гидродинамика и массоперенос на полупроницаемых поверхностях (литературные данные) 17
1.1. Полупроницаемые поверхности и аппараты мембранного разделения жидких смесей 17
1.2. Математическое моделирование гидродинамики и массопереноса в каналах мембранных аппаратов 29
1.2.1. Ламинарные течения в плоских и круглых каналах с проницаемыми стенками 31
1.2.2. Массоперенос в каналах с проницаемыми стенками 41
1.3. Экспериментальное исследование массоотдачи в каналах с полупроницаемыми стенками 47
1.3.1. Прямые инструментальные методы 48
1.3.2. Косвенные способы 51
1.3.3. Обобщённые зависимости 54
1.4. Образование осадка на полупроницаемой поверхности и способы снижения диффузионного сопротивления 58
1.5. О возможности интеграции (совмещения) процессов с использованием полупроницаемых поверхностей 70
1.6. Выводы из анализа литературных данных и постановка задачи исследования 74
2. Математическое моделирование гт дродинамики и массообмена в каналах различной конфигурации с полупроницаемыми стенками 78
2.1. Локальные потоки компонентов смеси через полупроницаемые поверхности 78
2.2. Плоские щелевидные каналы прямоугольного сечения 88
2.2.1. Диффузия в каналах с непроницаемыми стенками 88
2.2.2. Массоотдача в плоских каналах с симметричным отбором массы 94
2.2.3. "Массообмен в плоских каналах с асимметричным отбором массы 103
2.3. Каналы круглого сечения с отбором и вдувом массы 115
2.3.1. Капилляры (полые волокна) 115
2.3.2. Единичное полое волокно с проницаемой стенкой (вдув массы) 116
2.3.3. Оценка гидродинамического сопротивления при продольном обтекании массива трубчатых мембран 121
2.3.4. Взаимное направление потоков и изменение локальной движущей силы 125
2.3.5. Нелинейность падения давления и проницаемости в круглых каналах (отбор массы) 131
2.4. Учёт изменения свойств проницаемой поверхности (кольматация) 133
2.5. Гидродинамика и массоперенос в совмещённых процессах на проницаемых поверхностях 147
3. Экспериментальное подтверждение основных закономерностей модельных представлений 156
3.1. Объекты исследования и методики анализа 156
3.2. Установки для проведения базовых экспериментов 159
3.2.1. Исследование диффузионных пограничных слоев (метод лазерной интерферометрии) 159
3.2.2. Изучение щцродинамики и массообмена в пучке полых волокон 179
3.2.3. Исследование совмещённых процессов 181
3.3. Экспериментальная проверка адекватности математических моделей 183
3.3.1. Щелевидные каналы прямоугольного сечения 183
3.3.2. Каналы круглого сечения с вдувом массы (полые волокна). 196
3.3.3. Характеристики разделения с учётом изменения свойств проницаемой поверхности (микрофильтрация) 209
3.3.4. Совмещение микрофильтрационного и десорбционного процессов 216
4. Обобщение данных по массообмену на полупроницаемых поверхностях 222
4.1. Корреляции для расчёта диффузионного сопротивления 222
4.2. Влияние проницаемости поверхности на массообмен 227
4.3. Предпосылки для расчёта интегральных характеристик баромембранных процессов 236
5. Инженерные и технологические аспекты процессов с применением полупроницаемых мембран 245
5.1. Плоскорамные модули 245
5.2. Аппараты обратного осмоса на основе полых волокон 252
5.2.1. Оценка эффективности работы половолоконных модулей 253
5.2.2. Расчет характеристик разделения 258
5.3. Аппараты для реализации совмещённого мембранно-десорбционного процесса 264
5.3.1. Технологические аспекты 266
5.3.2. Расчёт микрофильтрационно-десорбционного процесса 281
6. Применение технологий обратного осмоса для очистки сточных вод и мтокрофильтрационно-десорбционного метода для регенерации технологических жидкостей 288
6.1. Проектирование узла обратноосмотической очистки минеральной части сточных вод производства винилхлорида 288
6.1.1. Результаты опытных исследований 288
6.1.2. Расчёт промышленной одноступенчатой установки обратного осмоса 297
6.1.3. Технологическая схема 309
6.1.4. Основное технологическое оборудование и рекомендации по автоматизации 313
6.2. Разработка технологической схемы очистки сточных вод кустового завода Селенгинского ЦКК с применением обратноосмотических аппаратов на основе полых волокон 319
6.2.1. Опытная установка 319
6.2.2. Технологическая схема 323
6.3. Регенерация рабочих (технологических) жидкостей микрофильтрационно-десорбционным способом 328
6.3.1. Очистка и регенерация рабочих жидкостей (краткие литературные данные) 328
6.3.2. Итоги опытных исследований 333
6.3.3. Технологические схемы 337
Основные выводы 345
Список литературы 348
Приложения 379
