Laboratorium Katedry Inżynierii Procesowej POLITECHNIKA OPOLSKA		Imię i nazwisko studenta: Rok i kierunek studiów: Grupa laboratoryjna: Rok akademicki/semestr:	Marcin Karaś Jarosław Kaniewski 3 Inżynieria środowiska 3 2004/2005 / VI
Laboratorium z Inżynierii Procesowej Ćwiczenie nr 3 Temat : BADANIE ZDOLONOŚCI PERMEACJI GAZU PRZEZ MEMBRANĘ POROWATĄ.
Ćwiczenie odrobiono dnia: 12.04.2005	Sprawozdanie złożono dnia: 26.04.2005			Ocena:

• Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania modułów membranowych oraz eksperymentalne wyznaczenie zdolności separacyjnej porowatej membran silikonowej w procesie rozdziału składników mieszaniny gazowej.

• Opis metodyki prowadzenia pomiarów:

Po włączeniu podgrzewacza gazu na butli CO₂ odczekaliśmy 5 minut, następnie ustawiliśmy odpowiednio zawory odcinające, po czym został lekko otwarty zawór butli CO₂. Ustawiliśmy odpowiednie nadciśnienie gazu na reduktorze ciśnienia, po czym zaworami regulacyjnymi ustawiliśmy odpowiedni strumień gazu. Po ustabilizowaniu się strumienia gazu utworzyła się błonka cieczy i zmierzyliśmy prędkość jej przemieszczania się. Czynności te powtórzyliśmy kilkakrotnie dla różnych wartości strumienia przepływu zarówno dla dwutlenku węgla jak i dla azotu.

• Opis stanowiska pomiarowego:

Głównym elementem jest moduł membranowy z kapilarami silikonowymi. Jako gazy robocze wykorzystujemy dwutlenek węgla i azot pobierane z butli z reduktorami ciśnienia gazu. Dodatkowo zamontowano podgrzewacz gazu. Znajdują się również zawór regulacyjny, rotametr, termometr, oraz przepływomierz pęcherzykowy.

• Zestawienie uzyskanych wyników pomiarów:

Rodzaj modułu: kapilarny Rodzaj membrany: porowata, asymetryczna membrana silikonowa Rodzaj gazów permeujących: CO2, N2 Temperatura procesu: 22 ^oC
Dwutlenek węgla					Azot
Różnica ciśnienia	Przepływomierz pęcherzykowy		Strumień permeatu		Różnica ciśnienia	Przepływomierz pęcherzykowy		Strumień permeatu
mm H2O	Objętość	Czas	dz	ml/s	mm H2O	Objętość	Czas	dz	ml/s
		ml				s						ml	s
37	0,77549	8,59	25	0,09028	43	1,38491	12,28	34	0,11278
85	0,70278	4,6	50	0,15278	68	1,13056	7,4	50	0,15278
158	0,65144	2,86	80	0,22778	115	1,10396	5,25	73	0,21028

• Opracowanie i analiza uzyskanych wyników:

Na przykładzie pierwszego pomiaru.

- Strumień permeatu.

- Przepływomierz pęcherzykowy - objętość

- Punktowe zależności V_k = f(ΔP)

- Wyznaczenie współczynnika separacji CO₂ względem N₂

• Podsumowanie i wnioski:

Składające się na realizacje ćwiczenia odczyty wskazań na przepływomierzu pęcherzykowatym, odczyty ciśnienia w mmH₂O mogą prowadzić do nieznacznych błędów pomiarowych, aczkolwiek w ogólnym wyznaczeniu współczynnika separacji dla badanej membrany mają one raczej niewielkie znaczenie, więc wynik ten zakładając poprawne działanie przyrządów pomiarowych możemy uznać za poprawny. Dodatkowo starałem się unikać zaokrąglania podczas obliczeń w celu zminimalizowania możliwości otrzymania błędnego wyniku.

ΔP [mmH₂O]

ΔP mmH₂O

V_k ml/s

V_k ml/s

azot

dwutlenek węgla

---