Сотрудники Физико-технического института ТюмГУ получили точное решение для динамики разделения смеси газов в мембранных установках различной конструкции. В рамках работы они также интерпретировали временную зависимость полного давления по разные стороны мембраны, это помогло определить коэффициенты ее проницаемости.

«В отличие от распространенных алгоритмов интерпретации экспериментальных данных предложенные нами методы основаны только на анализе динамики выравнивания давления в отсеках ячейки, разделенных мембраной. Это существенно упрощает процедуру интерпретации», — рассказал инженер кафедры моделирования физических процессов и систем ТюмГУ Александр Гильманов. Проведенные в ТюмГУ расчеты показали устойчивость разработанных методов интерпретации данных к погрешностям измерений, что свидетельствует об их высокой точности.

Отметим, что мембранный метод разделения смеси газов на компоненты основан на избирательном пропускании сверхтонкой мембраной молекул определенного размера, то есть пропускается преимущественно один из газов. При этом установившийся поток каждого компонента газа пропорционален давлению этого компонента по разные стороны мембраны. Как отмечают исследователи, методы расчета, прогнозирования и анализа эффективности разделения смесей газов и жидкостей с использованием селективно-проницаемых мембран требуют прежде всего знания коэффициентов проницаемости мембраны для каждого компонента смеси. При этом эксперименты, проводящиеся с хроматографическим исследованием смеси, определяют концентрации ее компонентов не точно.

Результаты исследования опубликованы в «Инженерно-физическом журнале».