Bài 3: Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng

Coi màng là một lớpđồng nhất, liên tục-Trong khôn gian trêbề mặt màng vàkhoảng dung dịchngay sát bề mặtmàng tồn tạicân bằng thế hóa-Bỏ qua sự kết hợpgiữa các dòng riêngphần
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài 3: Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Kỹ Thuật Màng và Ứng DụngBài 3: Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Giảng viên: Nguyễn Minh Tân Bộ môn QT-TB CN Hóa học & Thực phẩm Trường Đại học Bách khoa Hà nội Tannm-dce@mail.hut.edu.vn Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Cơ sở các mô hình chuyển khối qua màng Mô hình chuyển khối qua màng Xuất xứ NC cơ bản/ Kỹ thuật/ Phân tích hồi qui / Chế tạo thiết bị, ứng dụng Chế tạo màng nghiên cứu Chế tạo thiết bị Loại Mô hình Mô hình Mô hình mô Thực nghiệm cấu trúc Bán thực nghiệm hình Phụ thuộc Không phụ màng thuộc màng Ví dụ Mô hình hấp phụ kép Mô hình Mô hình ma sát hòa tan-khuyêch tán Mô hình thể tích rỗng Mô hình Kedem-Spiegler Mô hình lỗ 1Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Các mô hình lý tưởng Màng hòa tan- Màng lỗ khuyêch tán Thẩm thấu ngược Siêu lọc Thấm bốc Vi lọc Thẩm khí Thẩm tíchMô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Các trở lực tác dụng đồng thờiLớp hoạt động Lỗ châm kim Các trở lực nối tiếp Các trở lực song song 2 Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình dòng lỗ Độ giữ lại Khối lượng mole Đường đặc trưng phân tách của màng lỗ với MvWCO = 60000kg/kmol Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình dòng lỗ Dung dịch đầu Nước trongGiả thiết:-Dòng qua lỗ tương ứng với dòng qua lớp màng-Lớp màng được coi như là tập hợp của các lỗ mao quản song song nhau 3 Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình dòng lỗ Dung dịch đầu Nước trongĐộ rỗng của màng V poren Hệ số Karman-Kozeny ε= Vges Bề mặt riêng Dòng nước trong Độ ngoằn nghoèo của mao quản Dòng qua một mao quản Phương trình Hagen Poiseuille Đường kính thủy lực Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình Hòa tan – khuyêch tán Dung dịch đầu Nước trong Giả thiết: -Coi màng là một lớp đồng nhất, liên tục -Trong khôn gian trê bề mặt màng và khoảng dung dịch ngay sát bề mặt Lớp đồng nhất, cấu màng tồn tại trúc không lỗ cân bằng thế hóa Lớp hoạt động Lớp phụ trợ -Bỏ qua sự kết hợp giữa các dòng riêng phần Dòng = Nồng độ x Độ linh động x Động lực 4 Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình Hòa tan – khuyêch tán Dung dịch đầu Nước trongĐộ linh động tính qua hệsố khuyêch tán Lớp đồng nhất, cấu trúc không lỗ Lớp hoạt động Lớp phụ trợ Khi quá trình khuyêch tán biểu diễn bởi định luật Fick Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Mô hình Hòa tan – khuyêch tán Với quá trình thẩm thấu ngược Với quá trình thấm bốc và thẩm khí 5 Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Hấp phụ c Các qui luật hấp phụ mô tả mối quan hệ giữa nồng độ k,M ở trạng thái cân bằng của cấu tử k trong trạng thái hòa tan vào màng và Áp suất, nhiệt độ và thành phần của pha ngoài Hoạt độ ak của pha ngoài Các loại đường đẳng nhiệt hấp phụ khác nhauHấp phụ Henry Mô hình tổng quát Mô hình hóa quá trình chuyển khối qua màng Khuyêch tán Độ thẩm thấu Áp suất phía dung dịch đầu Ảnh hưởng của áp suất tới độ thẩm thấu của màng PDMS đối với CO2 và CH4 Hệ số của ...