INFLUENCE OF RETENTATE FLOW ON MEMBRANE SEPARATION OF BINARY SOLUTIONS OF SODIUM, MAGNESIUM AND CALCIUM CHLORIDES

Исследовано влияние расхода ретентата на формирование потоков воды и хлоридов натрия, магния и кальция при их переносе через нанофильтрационную мембрану Vontron VNF из индивидуальных и смешанных растворов при постоянной движущей силе переноса растворителя, обеспечиваемой постоянной концентрацией осмотически активных частиц M±=100 ммоль/дм3. Показано, что задерживающая способность мембраны солей в их индивидуальных растворах возрастает при увеличении расхода ретентата. Коэффициент проницаемости и конверсия при этом ожидаемо кратно возрастают, а плотность мольного потока хлорида натрия в 2-6 раз выше, чем для хлоридов магния и кальция. Полученные экспериментальные данные удовлетворительно описываются в рамках модели Шпиглера-Кедем-Качальского. Отмечено, что трансмембранный перенос компонентов раствора в мембране Vontron VNF не останавливается даже при рабочем давлении ниже осмотического, что делает их перспективными для решения задач энергосберегающего разделения и выделения солей разновалентных металлов. Присутствие в растворе малых количеств солей двухзарядного металла приводит к резкому возрастанию мольного потока хлорида натрия через мембрану. При мольной доле Na-Mg и Na-Ca равной 0,2 коэффициент разделения возрастает в 5 раз. Перенос хлорида магния через мембрану в исследуемом диапазоне не зависит от присутствия в растворе хлорида натрия, но для кальция наблюдается небольшое увеличение плотности мольного потока. Возрастание мольного потока NaCl в присутствии малых долей двухвалентного металла может быть обусловлено проявлением Доннановского исключения в примембранном слое. Показано что, максимальное отношение значений плотностей мольных потоков разделяемых компонентов достигается в области малых значений расхода ретентата. В свою очередь, изоселективное удержание солей в ретентате обеспечивает высокая скорость продувки мембранного аппарата.

Перевод пока недоступен