Теплофизические свойства веществ
Термические, рентгеноструктурные и кинетические характеристики фильтрационных пленок при исследовании эфирных субстанций
С. И. Лазаревa,
Ю. М. Головинa,
С. В. Ковалевba, Д. Н. Коновалов
a, С. И. Котенев
a a Тамбовский государственный технический университет
b Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина
Аннотация:
В работе представлены результаты эволюции структуры фильтрационных пленок вида МФФК-
$3$ и ПП-
$190$ в процессе очистки эфирных субстанций. Методом термогравиметрии установлено, что уменьшение массы образцов рабочих пленок для МФФК-
$3$ $\sim22\%$, а для ПП-
$190$ $18\%$, которое наблюдается при температурах
$\sim130$–
$265^{\circ}$С, обусловлено деструкцией полимерных молекул дренажного слоя в результате трансмембранного давления и диффузии эфирных субстанций. Для чистого образца мембраны МФФК-
$3$ регистрируется одиночный тепловой эффект при пиковой температуре плавления
$T_{\text{max}} = 247^{\circ}$С, характерной для лавсана с энтальпией плавления
$\Delta H = 40$ кДж/кг, а для рабочего образца при
$T_{\text{max}} = 249^{\circ}$С с
$\Delta H = 19$ кДж/кг. Для чистого образца предварительного фильтра ПП-
$190$ регистрируется одиночный тепловой эффект при пиковой температуре плавления
$T_{\text{max}} = 160^{\circ}$С с
$\Delta H = 68$ кДж/кг, а для рабочего образца при
$T_{\text{max}} = 157^{\circ}$С с
$\Delta H = 67$ кДж/кг. Объемная кристалличность пленок МФФК-
$3$ и ПП-
$190$ рабочих образцов по отношению к исходным, согласно данным дифференциальной сканирующей калориметрии, уменьшилась на
$52\%$ и
$33\%$ соответственно. Рентгеноструктурные данные указывают на изменения микроструктуры пленок рабочих образцов в межкристаллитной аморфной фазе в результате деформации ламелярных кристаллитов, при этом рентгеновская степень кристалличности пленки МФФК-
$3$ уменьшилась на
$12\%$, а ПП-
$190$ на
$9\%$. На кривых зависимости гидродинамической проницаемости фильтрационных пленок МФФК-
$3$ и ПП-
$190$ от времени при различном трансмембранном давлении отмечены четыре характерных периода, где формируются гелевые сгустки на мембране МФФК-
$3$, которые существенно влияют на процесс баромембранного разделения, а предварительный фильтр ПП-
$190$ засоряется.
УДК:
66.081.6
Поступила в редакцию: 13.05.2021
Исправленный вариант: 17.09.2021
Принята в печать: 28.09.2021
DOI:
10.31857/S0040364422030012