Wpływ oporów dyfuzyjnych w fazie ciekłej na proces perwaporacji na membranie hydrofilowej

• Autorzy: Krupiczka R. , Ziobrowski Z. , Koszorz Z.

Warianty tytułu

EN

Influence of diffusional resistance in a liquid phase on pervaporation process on a hydrophilic membrane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczące wpływu oporów dyfuzyjnych w fazie ciekłej na proces perwaporacji mieszaniny dwuskładnikowej woda-izopropanol na membranie hydrofilowej PERVAP 1005. Zanalizowano wpływ składu i temperatury fazy ciekłej oraz hydrodynamiki przepływu na wielkość strumienia permeatu, selektywność i współczynnik permeacji. Opracowano model matematyczny procesu umożliwiający wyznaczenie współczynnika wnikania masy w fazie ciekłej dla płaskiego modułu membranowego w laminarnym zakresie przepływu.

EN

Experimental results of the influence of diffusional resistance in the liquid phase on the pervaporation of binary water-isopropanol mixture on the membrane PERVAP 10005.has been presented. The effect of the flow hydrodynamic, composition and temperature of the liquid phase on the permeate flux, selectivity and coefficient of pervaporation was investigated. The model of the process was developed which enables one to calculate the mass-transfer coefficient for a flat membrane module in the laminar flow.

Słowa kluczowe

PL

model matematyczny; perwaporacja; membrany; membrana hydrofilowa; przepływ laminarny; dyfuzja

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2000
• Tom: T. 21, z. 3
• Strony: 415--430
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Krupiczka R.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, Gliwice

autor

Ziobrowski Z.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, Gliwice

autor

Koszorz Z.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, Gliwice

Bibliografia

• [1] HUANG R.Y.M., JARVIS N.R., Separation of liquid mixtures by using polymer membranes. II. Permeation of aqueous alcohol solutions through Cellophane and polyvinyl alcohol, J. Appl. Polym. Sci., 14, 1970, 2341-2358.
• [2] BALLWEG A.H., BROSCHKE H.E.A., SCHNEIDER W.H., TUSEL G.F., BODDEKER K.W., WENZLAFF A., Pervaporation membranes - an economical method to replace conventional distillation and rectification columns in ethanol distilleries, 5th International Symposium on Alcohol Fuel Technology, Auckland, New Zealand, 13-18 May, 1982.
• [3] APTEL P., CHALLARD N., CUNY J., NEEL J., Application of the pervaporation process to separate azeotropic mixtures, J. Membr. Sci., 1976, 1, 271-287.
• [4] MULDER M.H.V., SMOLDERS C.A., Ethanol-water separation by pervaporation, J. Membr. Sci., 1983,16, 269-284.
• [5] STELMASZEK J., BORLAY O., NAGY E., Application of permeation process for separation of alcohol-water mixtures, 7th International Congress on Chemical Engineering, Chemical Equipment Design and Automation, CHISA '81, Prague, 31. 08-4. 09, 1981.
• [6] BODDEKER K.W., Pervaporation of water-ethanol through ion-exchange membranes, 5th International Symposium on Synthetic Membranes in Science and Industry, Tubingen, September, 1983, GKSS Research Center, Geesthacht, Germany.
• [7] LEEPER S.A., Membrane separations in the production of alcohol fuels by fermentation, Membrane Separation in Biotechnology, W.C. McGregor (Ed.), M. Dekker, New York, 1986.
• [8] RAUTENBACH R., ALBRECHTR., Membrane Processes, Wiley, 1989.
• [9] RAUTENBACH R., ALBRECHT R., Separation of organic mixtures by pervaporation, J. Membr. Sci., 1980, 7, 203-223.
• [10] NGUYEN T.Q., NOBE K., Extraction of organic contaminants in aqueous solutions by pervaporation, J. Membr. Sci., 1987, 30, 11-22.
• [11] KITA H., SASAKI S., TANAKA K., OKAMOTO K., YAMAMOTO M., Esterification of Carboxylic Acid with Ethanol Accompanied by Pervaporation, Chemistry Letters, 1987, 2025-2028.
• [12] KITA H., TANAKA K., OKAMOTO K, YAMAMOTO M., Esterification of Oleic Acid with Ethanol Accompanied by Membrane Separation, Chemistry Letters, 1988, 2053-2056
• [13] DAVID M.-O., GREF R., NGUYEN T.Q., Neel J., Pervaporation-esterification coupling. Part I. Basic kinetic model, Trans. Inst. Chem. Eng., 1991, 69 A, 335-340.
• [14] DAVID M.-O, GREF R., NGUYEN T.Q., NEEL J., Pervaporation-esterification coupling. Part II. Modelling of the influence of different operating parameters, Trans. Inst. Chem. Eng., 1991, 69 A, 341-346.
• [15] KRUPICZKA R., KOSZORZZ., Activity-based model of the hybryd process of an esterification reaction coupled with pervaporation, Separ. and Techn. 1999, 16, 55-59.
• [16] OKAMOTO K, YAMAMOTO M., OTOSHI Y., SEMOTO T., YANO M., TANAKA K., KITA H., Pervaporatin-aided esterification of oleic acid, J. Chem.Eng. Japan, 1993, 26, 5, 475-480.
• [17] KEURENTJES J.F.T., Janssen G.H.R., GORISSEN J.J., The esterification of tartaric acid with ethanol. kinetics and shifting the equilibrium by means of pervaporation. Chemical Engineering Science, 1994,49,4681-4689.
• [18] KRUPICZKA R., KOSZORZZ., Shifting of the Equilibrium of Esterification of Acetic Acid with Ethanol by Water Removal in Pervaporation Process, Third Int. Symp. EUROMEMBRANE '97, European Society for Membrane Science and Technology, University of Twente, The Netherlands, Book of Abstracts, A.J.B. Kemperman, G.H. Koops (Eds.), 332.
• [19] GREF R., NGUYEN Q., NEEL J., Influence of membrane properties on system performances in pervaporation under concentration polarization regime. Separation science and technology, 1992, 27,4,467-491.
• [20] HUANG J.Y.M., Pervaporation membrane separation processes, Elsevier, 1991.
• [21] PETRUS R. et al., Wymiana masy w ukladzie cialo stale-ciecz, Oficyna Wydawnictw Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszow, 1991,.
• [22] PSAUME R. et al., J. Membr. Sci., 36,1988, 373.
• [23] BIRD R.B., STEWART W.E., LIGHTFOOT E.N., Transport phenomena, Wiley, 1960.
• [24] HOBLER T., Dyfuzyjny ruch masy i absorbery, WNT, 1976.
• [25] SHERWOOD T.K., PIGFORDR.L., WILKECH.R., Mass transfer, McGraw-Hill, 1975.
• [26] LEITH D., LIGHT W., The collection efficiency of cyclone-type particle collectors - a new theoretical approach, A.I.Ch.E. Symposium Series, 1988, 68, 196.