Концентрационная поляризация

При обессоливании раствора из-за переноса растворителя-воды через мембрану у ее поверхности увеличивается концентрация растворенных веществ по сравнению с их содержанием в объеме исходного раствора. Такое явление называется концентрационной поляризацией. Из-за повышения концентрации растворенных веществ у поверхности мембраны снижаются ее селективность и удельная производительность. Поскольку отношение концентраций растворенных веществ у поверхности мембраны и в объеме разделяемого раствора экспоненциально возрастает с увеличением удельной производительности, концентрационная поляризация может стать фактором, лимитирующим проницаемость мембран. При повышенной концентрации веществ у разделяющей поверхности мембраны последняя может частично разрушаться или модифицироваться. И усилия, направленные на создание новых высокопроизводительных мембран, могут оказаться напрасными, если одновременно не предпринимать мер, снижающих негативное воздействие концентрационной поляризации. Для этого, как правило, применяют способы, связанные с интенсификацией массопередачи от поверхности мембран в объем потока исходного раствора, что имеет целью выравнивание концентрации у поверхности мембраны и в объеме раствора.
Такие меры обычно сводятся к следующему:

- повышению температуры раствора;
- перемешиванию: – с подведением механической энергии: перемешивание мешалками, вибрация мембраны, пульсация разделяемого раствора;

– без механической энергии: увеличение скорости, обращение потока, усиление естественной конвекции;

- изменению конфигурации каналов: короткие каналы, узкие каналы, турбулизирующие вставки;

Упомянутые способы уменьшения концентрационной поляризации сопряжены со значительными усложнениями аппаратурного оформления процесса или его организации.