Первапорация
Первапорация является мембранным процессом, при котором жидкость при атмосферном давлении контактирует с входной поверхностью мембраны, а на противоположной стороне мембраны пермеат удаляется в виде паров с низким парциальным давлением. Низкое парциальное давление пара достигается либо путем использования газа-носителя, либо вакуумного насоса. Парциальное давление со стороны пермеата
должно быть заметно ниже давления насыщенного пара.
-
Сорбция на входной поверхности мембраны
-
Диффузия сквозь мембрану
-
Десорбция на выходной поверхности в
парообразную фазу
В сложном процессе, каким является первапорация, происходит тепло- и массоперенос. Мембрана действует как барьер между двумя фазами — жидкостью и паром, причем считается, что фазовый переход происходит на всем протяжении от входа в мембрану до образования пермеата. Это подразумевает, что необходимо подводить тепло, по крайней мере достаточное для испарения. Из-за сосуществования жидкости и пара первапорацию часто относят к своеобразному экстрактивно-дистилляционному процессу, в котором мембрана выполняет роль третьего компонента. В то же время в основе принципа разделения с помощью дистилляции лежит равновесие пар — жидкость, тогда как разделение при первапорации основано на различиях коэффициентов растворимости и диффузии. Равновесие пар — жидкость непосредственно влияет на движущую силу процесса, а вследствие этого и на характеристики разделения.