Concentração a granel de membrana Calculadora

✖A concentração de soluto na superfície da membrana é definida como a concentração de solutos no fluido imediatamente adjacente à superfície da membrana.ⓘ Concentração de soluto na superfície da membrana [C_m]			+10% -10%
✖O fluxo de água é definido como a taxa na qual a água flui através de uma membrana por unidade de área.ⓘ Fluxo de Água [J_w]			+10% -10%
✖O coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana é definido como a medida da taxa na qual os solutos podem se difundir através da membrana.ⓘ Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana [k_l]			+10% -10%
✖A rejeição de soluto é definida como a capacidade de uma membrana impedir a passagem de solutos de uma solução de alimentação para a solução de permeado.ⓘ Rejeição de soluto [R_']			+10% -10%

✖A concentração a granel é definida como a concentração de solutos no fluido a granel, que é o fluido que não está em contato com a membrana.ⓘ Concentração a granel de membrana [C_b]

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Fórmula

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Concentração a granel de membrana

Fórmula

`"C"_{"b"} = ("C"_{"m"})/((exp("J"_{"w"}/"k"_{"l"}))/("R"_{"'"}+(1-"R"_{"'"})*exp("J"_{"w"}/"k"_{"l"})))`

Exemplo

`"0.299557"=("4.2")/((exp("0.0001139m³/(m²*s)"/"0.00003cm/s"))/("0.95"+(1-"0.95")*exp("0.0001139m³/(m²*s)"/"0.00003cm/s")))`

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Concentração a granel de membrana Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Concentração em massa = (Concentração de soluto na superfície da membrana)/((exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana))/(Rejeição de soluto+(1-Rejeição de soluto)*exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana)))
C_b = (C_m)/((exp(J_w/k_l))/(R_'+(1-R_')*exp(J_w/k_l)))
Esta fórmula usa 1 Funções, 5 Variáveis

Funções usadas

exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)

Variáveis Usadas

Concentração em massa - A concentração a granel é definida como a concentração de solutos no fluido a granel, que é o fluido que não está em contato com a membrana.
Concentração de soluto na superfície da membrana - A concentração de soluto na superfície da membrana é definida como a concentração de solutos no fluido imediatamente adjacente à superfície da membrana.
Fluxo de Água - (Medido em Metro Cúbico por Metro Quadrado por Segundo) - O fluxo de água é definido como a taxa na qual a água flui através de uma membrana por unidade de área.
Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana - (Medido em Centímetro por Segundo) - O coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana é definido como a medida da taxa na qual os solutos podem se difundir através da membrana.
Rejeição de soluto - A rejeição de soluto é definida como a capacidade de uma membrana impedir a passagem de solutos de uma solução de alimentação para a solução de permeado.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Concentração de soluto na superfície da membrana: 4.2 --> Nenhuma conversão necessária
Fluxo de Água: 0.0001139 Metro Cúbico por Metro Quadrado por Segundo --> 0.0001139 Metro Cúbico por Metro Quadrado por Segundo Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana: 3E-05 Centímetro por Segundo --> 3E-05 Centímetro por Segundo Nenhuma conversão necessária
Rejeição de soluto: 0.95 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

C_b = (C_m)/((exp(J_w/k_l))/(R_'+(1-R_')*exp(J_w/k_l))) --> (4.2)/((exp(0.0001139/3E-05))/(0.95+(1-0.95)*exp(0.0001139/3E-05)))

Avaliando ... ...

C_b = 0.299557407408674

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.299557407408674 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.299557407408674 ≈ 0.299557 <-- Concentração em massa

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Harsh Kadam

Shri Guru Gobind Singhji Instituto de Engenharia e Tecnologia (SGGS), Nanded

Harsh Kadam criou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

Verificado por Vaibhav Mishra

Faculdade de Engenharia DJ Sanghvi (DJSCE), Mumbai

Vaibhav Mishra verificou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

< 13 Características da membrana Calculadoras

Concentração a granel de membrana

Vai Concentração em massa = (Concentração de soluto na superfície da membrana)/((exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana))/(Rejeição de soluto+(1-Rejeição de soluto)*exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana)))

Concentração de soluto na superfície da membrana

Vai Concentração de soluto na superfície da membrana = (Concentração em massa*exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana))/(Rejeição de soluto+(1-Rejeição de soluto)*exp(Fluxo de Água/Coeficiente de transferência de massa na superfície da membrana))

Queda de pressão osmótica baseada no modelo de difusão de solução

Vai Pressão osmótica = Queda de pressão da membrana-((Fluxo de massa de água*[R]*Temperatura*Espessura da camada de membrana)/(Difusividade da Água da Membrana*Concentração de Água na Membrana*Volume Molar Parcial))

Espessura da Membrana Baseada no Modelo de Difusão de Solução

Vai Espessura da camada de membrana = (Volume Molar Parcial*Difusividade da Água da Membrana*Concentração de Água na Membrana*(Queda de pressão da membrana-Pressão osmótica))/(Fluxo de massa de água*[R]*Temperatura)

Queda de pressão da membrana com base no modelo de difusão da solução

Vai Queda de pressão da membrana = (Fluxo de massa de água*[R]*Temperatura*Espessura da camada de membrana)/(Difusividade da Água da Membrana*Concentração de Água na Membrana*Volume Molar Parcial)+Pressão osmótica

Fluxo Inicial da Membrana

Vai Fluxo volumétrico de água através da membrana = (Permeabilidade à água através da membrana*Força motriz de pressão aplicada)*(1-((Constante de gás universal)*Temperatura*Peso molecular/Volume Inicial*(1/Força motriz de pressão aplicada)))

Temperatura da Membrana

Vai Temperatura = Volume Inicial*((Força motriz de pressão aplicada*Permeabilidade à água através da membrana)-Fluxo volumétrico de água através da membrana)/([R]*Permeabilidade à água através da membrana*Peso molecular)

Volume Inicial da Membrana

Vai Volume Inicial = ([R]*Temperatura*Peso molecular)/(Força motriz de pressão aplicada-(Fluxo volumétrico de água através da membrana/Permeabilidade à água através da membrana))

Diâmetro dos poros da membrana

Vai Diâmetro dos poros = ((32*Viscosidade Líquida*Fluxo através da membrana*Tortuosidade*Espessura da Membrana)/(Porosidade da Membrana*Força motriz de pressão aplicada))^0.5

Queda de pressão da membrana

Vai Força motriz de pressão aplicada = (Tortuosidade*32*Viscosidade Líquida*Fluxo através da membrana*Espessura da Membrana)/(Porosidade da Membrana*(Diâmetro dos poros^2))

Porosidade da Membrana

Vai Porosidade da Membrana = (32*Viscosidade Líquida*Fluxo através da membrana*Tortuosidade*Espessura da Membrana)/(Diâmetro dos poros^2*Força motriz de pressão aplicada)

Espessura da Membrana

Vai Espessura da Membrana = (Diâmetro dos poros^2*Porosidade da Membrana*Força motriz de pressão aplicada)/(32*Viscosidade Líquida*Fluxo através da membrana*Tortuosidade)

Força motriz de pressão na membrana

Vai Força motriz de pressão aplicada = Resistência ao fluxo da membrana da área da unidade*Viscosidade Líquida*Fluxo através da membrana

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