ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мембранное разделение жидкостей из "Новый справочник химика и технолога Процессы и аппараты Ч1" Для разделения однородных жидких смесей могут быть использованы мембранные методы. К их числу относятся баромембранные методы (обратный осмос. [c.32] Обратный осмос наиболее широко используется для обессоливания солоноватых вод, а также для обессоли-вания морской воды с целью получения питьевой воды (см. 1.4.5 и раздел 18). С этой же целью используется и процесс электродиализа. [c.32] Ультрафильтрация применяется для отделения высокомолекулярных компонентов от низкомолекулярных. Ультрафильтрационные мембраны отличаются от мембран, используемых для проведения процессов обратного осмоса, размером пор. Размер пор ультра-фильтрационных мембран находится в диапазоне от 1 до 100 нм. Под действием перепада давлений, который обычно составляет от 0,1 до 1,0 МПа (1 атм = 0,1 МПа), растворитель проходит через мембрану, а растворенное вещество полностью или почти полностью задерживается мембраной. [c.32] Диализ основан на различной проницаемости непористых полимерных мембран по отношению к различным веществам. По разные стороны от мембраны находятся две жидкости исходный раствор и жидкость, в которую переносятся некоторые компоненты исходного раствора (диализат). Движущей силой процесса является разность концентраций переносимого вещества по разные стороны от мембраны. Процесс диализа используют главным образом для разделения компонентов с различными молекулярными массами. [c.32] Испарение через мембрану осуществляется с помощью непористых полимерных мембран. Исходная жидкая смесь, подлежащая разделению, приводится в контакт с одной стороной селективно проницаемой мембраны, проникшие через мембрану вещества в виде пара удаляются с другой стороны мембраны. Низкие значения парциальных давлений проникающих через мембрану компонентов обеспечиваются путем создания вакуума со стороны паровой фазы или с помощью газа-носителя (см. раздел 18). В отличие от большинства других мембранных процессов, для проведения которых не требуется подвода тепла, процесс испарения через мембрану требует испарения части исходной жидкой смеси. Поэтому данный метод разделения целесообразно использовать для выделения из жидких смесей компонентов, содержащихся в небольших количествах. Разделение смеси достигается за счет того, что различные компоненты смеси переносятся через мембрану с различной скоростью. С помощью испарения через мембрану могут эффективно разделяться азеотропные жидкие смеси, проявляющие положительные отклонения от закона Рауля, разделение которых при помощи обычного процесса ректификации невозможно. В настоящее время испарение через мембрану используется главным образом для дегидратации, т. е. удаления воды из органических растворителей или их смсссй. [c.32] Мембранная дистилляция протекает при наличии разности температур по разные стороны от микропористой мембраны. Жидкости не должны смачивать мембрану, а разность давлений по разные стороны от мембраны должна быть меньше капиллярного давления. В этом случае жидкость не заполняет поры мембраны, а через мембрану проходит только пар. Жидкость испаряется с той стороны мембраны, где температура более высокая, и пар конденсируется со стороны жидкости с более низкой температурой. Мембрана в процессе разделения непосредственно не участвует. Она играет роль барьера, разделяющего две жидкости. Селективность процесса определяется условиями равновесия в системе жидкость — пар. Процесс мембранной дистилляции применяется в основном к водным растворам, содержащим растворенные неорганические вещества. Однако данный метод может применяться и к водным растворам с низкими концентрациями летучих компонентов, например для разделения смеси вода— этиловый спирт. [c.33] Мембранные методы разделения обладают следующими достоинствами. Процессы разделения с помощью мембран осуществляются непрерывно. Энергетические затраты, как правило, являются сравнительно низкими. Разделение обычно осуществляется в мягких условиях. Процесс разделения легко масштабировать, так как установка может состоять из нескольких однотипных мембранных модулей. Мембранные процессы могут легко сочетаться с другими процессами разделения. При осуществлении мембранных методов разделения не требуется каких-либо добавок. Однако мембранные методы разделения имеют и некоторые недостатки. К их числу относится короткое время жизни мембран. Производительность мембранных установок снижается из-за таких явлений, как концентрационная поляризация (см. раздел 18), а также из-за загрязнения мембран. Кроме того, мембраннью методы разделения не всегда обладают достаточной селективностью. [c.33] Вернуться к основной статье