Revista de ciencia y tecnología de membranas

Abstracto

Modelo de disolución-difusión sin equilibrio para la pervaporación de agua ABE mediante membrana PDMS en un sistema binario

Xia Yang, Zhen Wu, Fang Manquan y Li Jiding

Los modelos anteriores de disolución-difusión en equilibrio, flujo por poros y cambio de fase virtual no pueden describir con precisión el proceso de transferencia de masa de la pervaporación. El hecho de que el proceso de disolución en la superficie de la membrana no alcance el equilibrio rara vez se enfatiza en la literatura. El objetivo del presente trabajo es desarrollar el modelo de disolución-difusión en desequilibrio (modelo de desequilibrio) para el proceso de pervaporación de membrana. En esta investigación, los pasos de disolución y desorción se trataron como los procesos de reacción pseudosuperficial en la superficie basados ​​en la hipótesis de disolución en desequilibrio en la interfaz del líquido de alimentación y la membrana. El modelo semiexperimental se estableció en función de la transferencia de masa en estado estacionario, ignorando la polarización de la concentración y la adsorción en el lado de la permeación. A través del ajuste lineal del flujo con diferentes espesores de la membrana, se lograron los coeficientes de difusión y las constantes de velocidad cinética de adsorción del modelo con el coeficiente de partición de equilibrio estimado por el modelo UNIFAC-ZM. Los valores calculados del modelo concordaron con el flujo experimental en la pervaporación al vacío de acetona, butanol y etanol con membrana de polidimetilsiloxano. El modelo de no equilibrio y sus parámetros se aplicarán más adelante para predecir el rendimiento de la separación y seleccionar las condiciones de operación.