И. Н. Бекман, Д. Г. Бессарабов, Р. Д. Сандерсон

Разделение газовой смеси в абсорбционном модуле мембранного контактора

В работе рассмотрены процессы диффузии газов в абсорбционном модуле мембранного контактора, содержащего плоскую непористую полимерную мембрану и движущийся жидкий носитель. Обсуждены особенности работы мембранного пермабсорбера с функциональными материалами (мембраной и жидким абсорбентом) неспецифическими с точки зрения разделения бинарной смеси газов. Проведено компьютерное моделирование процессов разделения в абсорбционном модуле мембранного контактора проточного типа. Математическое моделирование включало использование таких переменных, как коэффициенты диффузии газов в полимере, константы растворимости газов в полимере и жидкости, объемные скорости движения исходной газовой смеси и жидкости. Рассчитаны зависимости от скоростей движения газовой смеси и жидкости таких параметров, как концентрационные профили обоих газов вдоль мембранного абсорбера, распределение локального фактора разделения вдоль мембраны, концентрация целевого продукта и фактор разделения на выходе из газовой камеры абсорбционного модуля. Установлено, что предложенная модель может быть эффективно использована для моделирования процесса газоразделения в мембранных контакторах лабораторного типа. Показано, что взаимопротивоположное течение газов и жидкости (противоток) более предпочтительно по сравнению с одинаковым направлением течения (соток). Путем варьирования скорости течения жидкого абсорбента и/или газа можно добиться компромисса между производительностью системы, чистотой конечного продукта и стабильностью процесса газоразделения.

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2001, том 42, № 1, стр. 60-66