Способ исследования гидродинамики потока в мембранных аппаратах

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРО- ДИНАМИКИ ПОТОКА В МЕМБРАННЫХ АППАРАТАХ путем прокачивания через рабочие камеры аппарата вспомогательного раствора, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в рабочих камерах в качестве модели мембран используют предварительно экспонированный на свету светочувствительный материал , а в качестве вспомогательного раствора используют фотографический проявитель.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„„985988 А

3(51) В 01 D 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

) )О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2996251/23-26 (22) 13.10.80 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) A.M. Кузавский (53) 66.067-278.002.73:532.711 (088. 8) (56) 1. уилсон Д.Р. Деминерализация методом электродиализа, М., Госатомиздат, 1963, с. 223, 225. (54)(57 ) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАИИКИ ПОТОКА В HEMBPAHHblX АРПАРАТАХ путем прокачивания через рабочие камеры аппарата вспомогательного раствора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, в рабочих камерах в качестве модели мембран используют предварительно зкспонированный на свету светочувствительный материал, а в качестве вспомогательного раствора используют фотографический проявитель.

985988, Изобретение относится к вспомогательным процессам, применяемым при электролизе, диализе, обратном осмосе, электролизе и т.п.

В мембранной технологии гидродинамики потока раствора в рабочих камерах аппаратов на границе мембрана-раствор определяет условия массопереноса через полупроницаемые мембраны. Неравномерное распределение раствора в рабочих камерах, наличие застойных зон, недостаточная степень турбулизации потока снижают эффективность массопереноса через мембраны.

Известны способы изучения гидродинамики потока путем ввода различных индикаторов в разделяемый раствор и снятия кривых выхода индикатора из аппарата. Однако эти способы дают слишком обобщенную картину гидродинамической обстановки в камерах, не позволяют выявить застойные зоны.

Наиболее близким к предложенному является способ исследования гидродинамики потока в мембранных аппара тах путем прокачивания через рабочие камеры аппарата вспомогательного раствора (1 р. B качестве такового используют раствор перманганата калия, по распределению цветового фронта которого судят о равномерности распределения потока по рабочей камере аппарата.

Недостатком споСоба является то, что невозможно исследовать распределение потоков внутри рабочих камер и выявлять влияние на это рас пределение конструкции прокладок и турбулизирующих элементов без специальной аппаратуры. С помощью данного способа очень сложно определить наличие застойных зон в рабочих камерах, а также участков, где контакт раствора с мембраной не обеспечивает эффективного массопереноса.

Целью изобретения является упрощение способа.

Эта цель достигается за счет того что в способе исследования гидродинамики потока в мембранных аппаратах путем прокачивания через рабочие камеры аппарата вспомогательного раствора в рабочих камерах в качестве модели мембран используют предварительно экспонированный на свету светочувствительный материал, а в качестве вспомогательного раствора используют фотографический проявитель.

Пример.

В модели аппарата мембранного типа ионитовые мембраны заменяют тонкой фотографической бумагой унибром с нормальной контрастностью.

Фотобумагу предварительно засвечи вают в течение 5-10 c светом от

1, 50

Окраска наиболее интенсивна на участках с высокой скоростью течения раствора проявителя, а также там, где степень турбулизации потока максимальна..На тех участках, где имеют место застойные зоны или скорость течения раствора проявителя была низкой, окраска менее интенсивна.

Там, где в силу различных обстоятельств контакт раствора проявителя со светочувствительным материалом отсутствовал, цвет обработанного фотоматериала не меняется.

К таким участкам относятся уплотнительные места контакта турбулиза- торов с ионитовыми мембранами, узлы сетчатого турбулизатора, в которых остался не удаленным воздух и т.д.

В данном случае интенсивность скрашивания фотоматериала адекватно отражает гидродинамику потока раствора проявителя на границе мембранараствор, а следовательно, и условия массопереноса через ионитовые мембраны в исследуемых .рабочих камерах.

Изменяя скорость течения раствора в рабочих камерах, конструкцию систем подачи и отвода раствора иэ рабочих камер, конструкцию турбулизирующего элемента, можно получить наглядные картины, на которых видна

65 обычной лампы мощностью 100. Вт, удаленной от поверхности фотобумаги на расстояние 2,5-3,0 м. Сборку модели аппарата с засвеченным фотоматериалом проводят при красном свете, не оказывающем влияния на светочувствительный слой. При сборке светочувствительный слой обращают в сторону рабочей камеры, в которой исследуют условия гидродинамики. В ка10 честве рабочего раствора прокачи,вают раствор универсального фотографического проявителя с концентрацией в 5 раз меньшей, чем та, которая используется при проявлении фотографических изображений. Раствор| проявителя прокачивают через рабочие камеры в течение 5-7 мин, после чеГо рабочие камеры промывают в течение 2-3 мин водой. Этих операций достаточно для получения на фотобумаге картины распределения потока.

В некоторых случаях необходимо сохранить изображение на фотобумаге.

Для этого .в рабочие камеры закачивают на 15-20 мин раствор закрепителя, в качестве которого используют гипосульфит натрия. Получаемое на светочувствительном материале изображение может быть либо негативным, либо позитивным в зависимости от

З0 применяемого фотоматериала. Интенсивность окраски различных участков связана с условиями контакта раствора проявителя с обработанным светочувствительным слоем фотоматериала.

985988

Составитель A Свитцов

Редактор Е.Эубиетова Техред Л.Мартяшова . Корректор Г. X åøåòíèê

Тираж 688 Подпи оное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10641/7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 эффективность подобного рода измене ний. Это дает возможность выбрать оптимальный вариант с точки зрения улучшения условий массопереноса.

Использование предлагаемого способа в сравнении с прототипом позво- лит судить об эффективности массопереноса, совершенстве конструкции аппаратов, дает возможность вскрыть и устранить недостатки, присущие внутренним системам гидравлического распределения мембранных аппаратов.