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血液灌流:技術(shù)方面和最新進(jìn)展系列文章之四

發(fā)布時(shí)間:2022-10-30 發(fā)布:希爾康

在平衡狀態(tài)下,適用以下等式:
Cb(初)×Vb = ¬(Cb(終)×Vb)+(Cs ×S)  其中Cb(初)是實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溶質(zhì)的濃度;Vb是載液的總體積(在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中恒定)Cb(終)是實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(平衡時(shí))溶質(zhì)的濃度,Cs是吸附劑的濃度(mol/單位吸附劑質(zhì)量),S是可用于物質(zhì)傳輸?shù)奈絼┑目傎|(zhì)量。
        吸附等溫線可用于確定去除給定溶質(zhì)所需的吸附劑的數(shù)量。但等溫線可能因不同的裝置設(shè)計(jì)而不同。這取決于吸附劑的堆積密度、裝置(血液灌流器)的長(zhǎng)度和內(nèi)徑,以及顆粒間的距離和路徑的曲折度,所有這些都會(huì)調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。通過(guò)吸附劑床的流動(dòng)特性也受物理定律的制約,如達(dá)西定律和Kozeny-Carman方程,該方程用于計(jì)算流體流經(jīng)固體填料床的壓差。但對(duì)這些額外定律和方程的討論超出了本文的范疇。
        在實(shí)踐中,血液灌流器設(shè)計(jì)的充分性可以通過(guò)測(cè)量其溶質(zhì)傳質(zhì)區(qū)(MTZ)來(lái)評(píng)估。MTZ(以厘米為單位)是指所有吸附劑材料飽和的點(diǎn)(橫截面)與吸附劑中吸附物為零的點(diǎn)之間的距離。根據(jù)血液灌流器內(nèi)的流量分布,MTZ可能非常短(小于裝置長(zhǎng)度的1/3),等于或長(zhǎng)于裝置長(zhǎng)度。在最后兩種情況下,會(huì)出現(xiàn)流過(guò)的情況(即溶質(zhì)出現(xiàn)在裝置的出口處,這時(shí)會(huì)留下一些未使用的吸附劑質(zhì)量)。

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