Jornal de Ciência e Tecnologia de Membranas

Abstrato

Modelo de dissolução-difusão sem equilíbrio para a pervaporação da membrana PDMS do sistema binário de água ABE

Xia Yang, Zhen Wu, Fang Manquan e Li Jiding

Os modelos anteriores de dissolução-difusão de equilíbrio, fluxo de poros e mudança de fase virtual não conseguem descrever com precisão o processo de transferência de massa de pervaporação. O facto do processo de dissolução na superfície da membrana não atingir o equilíbrio é raramente enfatizado na literatura. O objectivo do presente trabalho é desenvolver o modelo de dissolução-difusão de não equilíbrio (modelo de não equilíbrio) para o processo de pervaporação de membranas. Nesta investigação, as etapas de dissolução e dessorção foram tratadas como processos de reação de pseudo superfície na superfície com base na hipótese de dissolução fora do equilíbrio na interface do líquido de alimentação e da membrana. O modelo semi-experimental foi definido com base na transferência de massa em estado estacionário, ignorando a polarização da concentração e a adsorção no lado da permeação. Através do ajuste linear do fluxo com diferentes espessuras da membrana, foram alcançados os coeficientes de difusão e as constantes de taxa cinética de adsorção do modelo com um coeficiente de partição de equilíbrio estimado pelo modelo UNIFAC-ZM. Os valores calculados do modelo foram consistentes com o fluxo experimental na pervaporação a vácuo de acetona, butanol e etanol com membrana de polidimetilsiloxano. O modelo de não equilíbrio e os seus parâmetros serão posteriormente aplicados para a previsão do desempenho de separação e seleção das condições de operação.