Permeate Pressure Build-up in Shellside-Fed Hollow Fiber Pervaporation Membranes

摘要

Nous avons étudié la pervaporation de l'eau, de l'éthanol et de l'isopropanol dans des membranes à fibres creuses de polydiméthylsiloxane, en nous attachant particulièrement à élucider l'importance de la montée en pression du perméat à l'intérieur des fibres en fonctionnement "shell feed". La forme différentielle de l'équation de Hagen-Poiseuille est utilisée pour décrire le profil de pression du perméat, et les prédictions théoriques de productivité du perméat sont confirm╚s par des données expérimentales. Une analyse paramétrique montre que les dimensions de la fibre creuse (diamètres intérieur et extérieur et longueur) influe de manière significative sur la performance de pervaporation globale d'un module de membranes à fibres creuses; les dimensions des fibres doivent donc être optimisées en vue d'atteindre une productivité élevée.%Pervaporation of water, ethanol and isopropanol through polydimethylsiloxane hollow fiber membranes was studied, with emphasis on elucidating the significance of permeate pressure build-up inside the fibers when the shell-feed mode of operation was used. The differential form of the Hagen-Poiseuille equation was used to describe the permeate pressure profile, and the theoretical predictions of permeate productivity were confirmed by experimental data. A parametric analysis showed that the dimensions of the hollow fiber (inside and outside diameters, and length) significantly affected the overall pervaporation performance of a hollow fiber membrane module, and the fiber dimensions must be optimized in order to achieve high productivity.