Porównanie odwróconej osmozy i perwaporacji w rozdziale mieszaniny woda-metanol

Przedstawiono uogólnione równania wg modelu rozpuszczania-dyfuzji, pozwalające porównać selektywność membran w procesie odwróconej osmozy (RO) i perwaporacji (PV). W rozwiązaniu przyjęto, że każdy ze składników może być traktowany jako rozpuszczalnik, a skład transportowanej mieszaniny wyrażono za pomocą ułamków molowych. Eksperymentalnie wyznaczono wartości współczynników selektywności membrany Nafion 117 w formie Na+, w rozdziale mieszaniny woda-metanol techniką RO i PV. Wyniki eksperymentalne porównano z przewidywaniami modelu rozpuszczania-dyfuzji. Stwierdzono, że w przypadku roztworów o dużej zawartości metanolu wyniki obliczeń różnią się znacznie od wyników eksperymentalnych, co spowodowane może być nieuwzględnieniem w modelu struktury nadmolekularnej membrany Nafion oraz innym rozkładem ciśnień w membranie niż zakłada model.

---

The set of general equations based on solution-diffusion model was presented for reverse osmosis (RO) and pervaporation (PV). It was assumed that each mixture component can be treated as a solvent. The mixture composition was expressed in terms of molar fractions. Selectivity coefficients of Nafion 117 membrane in sodium form were determined for the separation of water-methanol mixtures by RO and pervaporation PV processes. Experimental results were compared with model calculations. It was found that for feed mixture with high methanol content (xwater=0.1) model calculations were substantially different from experimental results. Such results suggested that in the model a supermolecular structure of Nafion membrane should be taken into account. An assumption about the equality of pressures in feed and membrane should be also verified.