NF螺旋缠绕模组中阶梯式间隔层结构对浓度边界层破坏的影响

作者:Maria Norberta de Pinho, Vítor Geraldes和Viriato Semiãob

海水淡化146 (2002)187-194

摘要

研究了模拟纳滤螺旋缠绕模块进料通道的窄矩形通道内的层流结构和浓度分布。连续性方程、Navier-Stokes方程和溶质连续性方程用控制体积公式求解。为了验证数值预测，在实验室单元中进行了25°C下的2 g/l氯化钠水溶液的NF渗透实验，该实验室单元具有矩形馈电通道(2 mm高× 30 mm宽× 20 cm长)，通道内填充横向丝间距离为3.8 mm的阶梯式间隔器。数值结果表明，相邻横向细丝的膜壁平均浓差极化与通道入口距离无关，而无横向细丝的膜壁平均浓差极化随通道长度增加而增大。这是由于在第一种情况下，浓度边界层周期性地被横向细丝破坏，而在第二种情况下，浓度边界层沿通道长度连续增长。将实验结果与模型预测结果进行了比较，结果吻合较好。这些结果清楚地证明了间隔结构在优化螺旋缠绕模块效率方面的重要性。

作者

可能是杰拉德(3),Viriato Semiaob(1),玛丽亚·诺伯塔·德·皮尼奥(7）

标签

梯级式逆电流器(1）
.．.(2 g/l)在25°C的实验室细胞中进行，该细胞具有矩形进料通道(2 mm高× 30 mm宽× 20 cm长)，填充a梯级式横向丝间距离为3.8毫米的间隔片。数值计算结果表明，平均浓度极化为…将表观拒止系数与模型预测结果进行了比较，结果一致。这些结果清楚地证明了逆电流器配置是在优化螺旋缠绕模块的效率。vp - x - y - tw中的浓度极化剖面.．.

浓差极化(25）
层流结构和浓度研究了模拟纳滤螺旋缠绕模块进料通道的窄矩形通道内的分布。…填充有横向丝间距离为3.8 mm的阶梯式垫片。数值结果表明，平均浓度极化对于相邻横向细丝的膜壁与通道入口的距离无关，而对于膜壁.．.

反渗透(218)
.．.配置是在优化螺旋缠绕模块的效率。关键词:螺旋缠绕模组;梯级式逆电流器;纳滤;反向渗透；浓差极化;CFD 1。金刚网网式垫片是目前临床上最常用的垫片.．.

螺旋缠绕模块(6）
模拟纳滤进料通道的窄矩形通道内层流结构和浓度分布螺旋缠绕模块正在调查中。连续性方程、Navier-Stokes方程和溶质连续性方程用控制体积求解.．.

纳滤（）
模拟进料通道的窄矩形通道内层流结构和浓度分布纳滤研究了(NF)螺旋缠绕模块。连续方程、Navier-Stokes方程和溶质连续方程均由方程求解.．.

结论

vp - x - y - -带阶梯式间隔的NF螺旋缠绕模块馈电通道的两个膜壁上的浓差极化分布非常不同。相邻横丝膜的平均浓差极化与通道入口距离无关，而不相邻横丝膜的平均浓差极化随通道长度增加而增大。这可以用浓度边界层在第一种情况下的周期性破坏和浓度边界层在第二种情况下沿通道的增长来解释。流动结构和溶质浓度分布的分析表明，在进料通道的膜附近增加横向细丝可以提高螺旋缠绕模块的性能。这些结果清楚地证明了间隔结构在优化螺旋缠绕模块效率方面的重要性。