ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ультрафильтрование и обратный осмос из "Процессы и аппараты химической промышленности" Ультрафильтрование заключается в пропускании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны. Специально изготовленные (нацример, на основе ацетата целлюлозы или полиэтилентерефталатных пленок) пористые мембраны должны отвечать следующим требованиям 1) избирательно пропускать одни компоненты смеси, задерживая другие 2) обладать высокой разделяющей способностью (селективностью) 3) иметь высокую проницаемость (удельную производительность) 4) устойчиво сопротивляться действию разделяемой среды (и микроорганизмов) 5) иметь высокую механическую прочность и постоянные технические характеристики (не изменяющиеся существенно в процессе эксплуатации мембран) 6) не содержать токсичных веществ 7) иметь сравнительно невысокую цену. [c.146] Механизм ультрафильтрования может быть представлен следующим образом поры мембраны достаточно велики для пропускания молекул растворителя, но слишком малы для пропускания растворенных веществ. [c.146] Обратный осмос. Ультрафильтрование и обратный осмос отличаются от обычного фильтрования тем, что при их осуществлении получают два раствора, один из которых содержит большее количество растворенного вещества. В этом случае для нормальных условий работы недопустимо накопление осадка на поверхности мембраны. [c.146] Отличие обратного осмоса от ультрафильтрования выражено на практике не очень ярко обратным осмосом называют способ концентрирования данного раствора (включая все растворенные компоненты) или способ выделения чистого растворителя из раствора, тогда как ультрафильтрование является способом концентрирования высокомолекулярных веществ (с молекулярной массой 500) с одновременной их очисткой от низкомолекулярных веществ. [c.146] При ультрафильтровании и при обратном осмосе необходимо преодолевать осмотическое давление л разделяемого раствора, потому что растворитель переносится в направлении, обрат ном увеличению концентрации растворенного компонента, удерч живаемого мембраной. [c.146] Уравнение (3.39) известно как уравнение Вант-Гоффа. Расчет по этому уравнению показывает, что величина осмотического давления для растворов различных веществ колеблется в очень широких пределах. [c.147] Таким образом, при разделении растворов низкомолекулярных веществ необходимо преодолевать значительное осмотическое давление, а при ультрафилыровании (когда М 500) осмотическое давление обычно находится в пределах 0,3— 1 МПа. [c.147] Здесь Лр —перепад давления в капилляре й —диаметр капилляра I — длина капилляра ц — динамический коэффициент вязкости Н идкости. [c.147] Разделение с помощью мембран требует затрат энергии только на продавливание раствора через мембрану (нет процессов фазового превращения). Поэтому расход энергии, например, на опреснение морской воды методом обратного осмоса примерно в 10 раз ниже расхода энергии на опреснение перегонкой. [c.148] Промышленные аппараты для обратного осмоса и ультра-фильтрования рассчитывают на определенную рабочую поверхность. Они должны быть простыми в сборке, так как мембраны периодически подлежат замене. [c.149] Вернуться к основной статье