Разработка математического описания электродиализа

Abstract

В работе рассмотрен процесс электродиализного разделения как один из методов решения проблем энерго- и ресурсосбережения. Отмечено, что одним из факторов, ограничивающих применение электродиализа, является отсутствие математического описания, что в свою очередь приводит к сложности в планировании проведения процесса. Предложено использовать подход к математическому описанию, основанный на критериальных уравнениях. С этой целью рассмотрены процессы, протекающие при электродиализном разделении, определены их движущие силы. Показано, что если процессы, движущей силой которых является разность концентраций, могут быть описаны с помощью критериев диффузионного подобия, то процессы, протекающие под действием разности потенциалов, могут описываться критериями электрического подобия. Проведен анализ возможности существования таких критериев. Отмечено, что заряд является видом субстанции, и таким образом его перенос может быть описан уравнением переноса субстанции. На основании уравнения переноса заряда можно получить критерии электрического подобия, которые в дальнейшем будут являться определяющими в критериальных уравнениях электро-массообменных процессов, к которым, в частности, относится электродиализ.