Мембраны и жидкостей

ОДНОМ давлении. Тогда начало процесса определяется по уравнению Лапласа (в случае полного смачивания материала мембраны жидкостью) радиусом пор [c.96]

Плазматическая мембрана клеток растений — это полупроницаемая мембрана. Жидкость внутри клетки создает осмотическое давление. На рис. 9.8 показано, что происходит, когда клетка растения попадает в растворы с различными осмотическими давлениями. Осмос жизненно необходим для существования растений, поскольку благодаря ему корни растения получают воду. [c.203]

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]

Ионообменные мембраны непрерывно пропускают диссоциированные вещества, пока они находятся под воздействием электрического поля и пока у поверхности раздела мембрана - жидкость имеются ионы. В общем случае стоимость удаления данного количества минеральных компонентов из сыворотки с помощью электромембранной технологии составляет 0,125-0,10 стоимости удаления тех же минеральных компонентов из того же раствора с помощью ионообменной технологии. [c.67]

НИИ рабочего объема насоса вследствие движения поршня или мембраны жидкость всасывается через всасываюш,ий клапан или вентиль, а при обратном ходе поршня из-за уменьшения рабочего объема через нагнетательный клапан или вентиль вытесняется в напорный трубопровод. [c.11]

Необходимым условием получения достоверных результатов при определении размеров пор мембран по истечению жидкостей является хорошая смачиваемость материала мембраны жидкостью. [c.64]

Теория Доннана [019, 20] применима к поверхности, раздела мембрана—жидкость, рассматриваемой как полупроницаемая мембрана , разделяющая две фазы внешняя фаза состоит из молекул воды и подвижных ионов обоих знаков, которые могут диффундировать через эту поверхность, внутренняя, или мембранная, фаза содержит эти же компоненты плюс фиксированные ионы, которые не могут диффундировать. [c.51]

Разность давлений является осмотической по своему происхождению. Если в соответствии с положениями теории фиксированного заряда обе поверхности раздела мембрана — жидкость рассматривать как полупроницаемые мембраны, предотвращающие диффузию фиксированных ионов, то можно считать, что на этих поверхностях существует доннановское равновесие и по закону Вант-Гоффа разность осмотического давления между внутренней и внешней фазами на левой поверхности [c.119]

Предложен потенциометрический метод с использованием системы жидкость—мембрана—жидкость для определения нитрат- [c.119]

Весьма удобным является метод продавливания жидкости через мембрану. Через пористую мембрану продавливается жидкость. В случае, если все поры мембраны имели бы одинаковые размеры, проницаемость такой мембраны возрастала бы пропорционально перепаду давлений, что следует из уравнения Пуазейля, так как поры одинакового радиуса включаются в работу при одном давлении. Начало процесса определяется по уравнению Лапласа (в случае полного смачивания материала мембраны жидкостью) радиусом пор г = 2а Р. [c.52]

Итак, все системы мембрана — жидкость по проницаемости, можно разбить на две группы [c.141]

Значительное влияние на проницаемость оказывает состояние пограничного слоя мембраны — жидкость, что подтверждается результатами экспериментов на смеси толуол — полипропилен (методика I) [c.149]

Следует обратить особое внимание на изучение поверхностных явлений на границе мембрана — жидкость, оказывающих существенное влияние на процессы разделения растворов. [c.202]

Процессы мембранного разделения с использованием обратноосмотических мембран однотипны. Исходную разделяемую жидкость насосом под давлением прокачивают с определенной скоростью над рабочим слоем мембраны. Вода и часть растворенных в ней веществ проталкиваются сквозь поры мембраны и отводятся в виде фильтрата. Молекулы, их ассоциаты и частицы жидкой смеси, имеющие больший размер, чем размеры пор мембраны, задерживаются, концентрируются в остатке жидкой смеси и образуют второй продукт процесса — концентрат. Концентрат циркулирует непрерывно до получения требуемой или допустимой степени обезвоживания задержанных мембраной веществ. Процесс осуществляют при давлении 1,4—5 МПа и скорости истока жидкой среды над мембраной 0,2—0,3 м/с. Установки обратного осмоса компактнее дистилляционных и электродиализных, просты и удобны в эксплуатации. [c.107]

Необходимым условием нормальной эксплуатации ацетиленопроводов является периодический осмотр всей их системы, особое внимание должно быть обращено на отсутствие коррозии, неплотностей, нормальный отвод жидкости и т. д. Предохранительные приспособления (разрывные мембраны, огнепреградители) необходимо проверять, осматривать и заменять через определенные промежутки времени. Замена установленных мембран новыми, независимо от их исправности, производится не реже одного раза в год. [c.118]

Нормами техники безопасности н правилами Госгортехнадзора предусматривается устройство предохранительных клапанов, не допускающих аварийного превышения давления в аппарате. В том случае, когда установка предохранительных клапанов не допускается, устанавливают взрывные мембраны. Установка запорной арматуры между аппаратом и клапаном или мембраной не допускается. В том случае, когда несколько аппаратов имеют общий источник давления, допускается установка одного клапана на группу аппаратов. На аппаратах под давлением обязательно должен быть установлен манометр, на аппаратах, обогреваемых открытым пламенем,— устройства для наблюдения за уровнем жидкости. [c.14]

Пористые мембраны представляют гетерогенные системы с весьма развитой поверхностью раздела твердое тело (матрица)— газ. Известно, что состояние газа или жидкости вблизи поверхности раздела фаз отличается от свойств той же среды в большом объеме. Особенности поведения веществ в этой области принято называть поверхностными явлениями. Термодинамически поверхностные явления трактуются как проявление особого вида взаимодействия системы, которое характеризуется уменьшением свободной энергии Гиббса при переходе вещества из объемной в поверхностную фазу. Убыль свободной энергии Гиббса пропорциональна площади поверхности и количественно определяется работой, которую необходимо затратить на образование поверхности или перемещения массы из объема в поверхностный слой в изотермическом процессе. Следовательно, речь идет о существовании потенциала поверхностных сил. [c.42]

Подытоживая сказанное о поверхностных явлениях в пористых средах, можно утверждать, что в результате равновесного взаимодействия матрицы пористой мембраны и газовой смеси компоненты последней могут находиться в трех различных состояниях объемной газовой фазы, свойства которой определяются ее составом и внешними параметрами (температура, давление и внешнее силовое поле) адсорбированной фазы, состав которой определяется уравнением изотермы адсорбции при известном составе объемной газовой фазы (адсорбированную пленку можно рассматривать как жидкость в силовом поле, характеризуемом адсорбционным потенциалом) конденсированной объемной фазы, находящейся под действием силового поля, определяемого капиллярным потенциалом. [c.53]

Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Ши—скорость движения жидкости через мембрану Хи Х2, Хз— концентрация исходного раствора, фильтрата и у поверхности мембраны соответственно [c.12]

Движущей силой ультрафильтрации является разность давлений (рабочего и атмосферного) по обе стороны мембраны. Так как осмотические давления ВМС малы по сравнению с рабочим давлением жидкости, то при вычислении движущей силы процесса ультрафильтрации обычно их не учитывают. Если используемая в ультрафильтрации мембрана не селективна по отношению к ВМС (при разделении ВМС и ВМС), то в этом случае осмотические давления ВМС при расчете движущей силы ультрафильтрации также не учитываются. При высоких концентрациях ВМС осмотические давления могут достигать значений, соизмеримых с рабочим давлением жидкости, и тогда движущая сила определяется по уравнению (0.1). Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях 0,3—1 МПа (3—10 кгс/см ). [c.16]

Как и всем мембранным методам, обратному осмосу и ультрафильтрации свойственно явление концентрационной поляризации, которое заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате происходит падение проницаемости и селективности, сокращается срок службы мембран. Для уменьшения вредного влияния концентрационной поляризации необходимо турбулизовать прилегающий к поверхности мембраны слой жидкости, чтобы ускорить перенос растворенного вещества в ядро разделяемого раствора. Этого добиваются применением в лабораторных установках магнитных мешалок и вибрационных устройств, а в промышленных условиях увеличением скорости протекания жидкости вдоль мембраны и использованием различного рода турбулизаторов. [c.18]

Осмометры можно подразделить по принципу измерения осмотического давления и по диапазону измеряемого давления, от которого существенно зависит конструкция прибора. Измерение осмотического давления статическими методами проводится после наступления равновесия в системе раствор — мембрана — растворитель. В простейшем случае осмотическое давление измеряется по высоте столба жидкости. Недостатком статического метода является сложность определения момента наступления равновесия и значительные затраты времени. Для быстрых и точных измерений служит динамический метод. Идея этого метода заключается в измерении объемной скорости проницания через мембрану растворителя при различном давлении в ячейке (рис. 1-8). Интерполяцией данных в области прямого и обратного осмоса получаем значение осмотического давления. [c.38]

Трехкамерные осмометры. Принципиальная схема трехкамерных осмометров представлена на рис. 1-17. Особенностью таких осмометров является трудность уничтожения концентрационной поляризации. Чтобы ввести мешалку, требуется значительно усложнить конструкцию прибора. Трехкамерные осмометры имеют камеру 7 для измерения давления, наполненную инертной жидкостью. В этом случае большую трудность составляет выбор материала гибкой мембраны 6, которая является [c.43]

Основным преимуществом металлических мембран является однородность структуры и, как следствие, размеров пор. Эти мембраны не разрушаются бактериями, химически стойки в различных средах и могут подвергаться термической обработке. Они легко очищаются обратным током воды или какой-либо другой жидкости либо прокаливанием. [c.73]

Метод пропитки. Образец мембраны, предварительно взвешенный, насыщают смачивающей жидкостью и проводят взвешивание повторно, после чего рассчитывают бо [c.92]

На рис. 44, 45 показаны рабочие положения клапана. В случае, когда давление жидкости в системе превысит критическое давление или давление, на которое рассчитан механизм предварительного наг-руаения клапана, центральный участок разрывной мембраны, опиравшейся на поршень, выдавится и золотник переместится вправо по направлению к выпускной камере. Через отверстие, образовавшееся после разрыва мембраны, жидкость поступит в промежуточную камеру 15 и через сверления в камеру 4 (см. рис. 45). Критическое давление в системе понижается, но шарик по-прежнему перекрывает выпускное отверстие. На рис. 43 показано положение устройства в момент, когда мембрана уже разрушена и шарик не перекрывает вы-п,уе1 ное отверстие. [c.40]

Отличие теоретических значений от фактических обусловливают следующие два фактора 1) форма пор, поскольку последние, как правило, не имеют правильной цилиндрической формы, и 2) неидеальная капиллярность, поскольку краевой угол смачивания мембраны жидкостью в действительности не равен нулю (Wayne Olson, частное сообщение). Что касается формы поры, то, как мы уже видели, допущение о круглой форме сечения поры вместо действительной эллиптической приводит к поправочному множителю, равному примерно 1,4, что близко к значению капиллярной постоянной Бехгольда. Поправка же, равная 3 и более для пор размером 0,45 мкм и меньше, обусловлена неправильным допущением о величине краевого угла смачивания. Чем меньше диаметр пор, тем большее влияние на определение размеров пор мембран оказывают ошибки в измерении краевого угла. [c.84]

В манометрах, вакуумметрах и маиовакуум-метрах с пластинчатой мембраной - чувствительным элементом служит упругая пластинчатая мембрана. Прогиб круглой мембраны, закрепленной по внешнему контуру, пропорционален давлению, действующему с какой-либо стороны. Приборы с пластинчатой мембраной применяют для измерения давления или вакуума агрессивных сред, вязких жидкостей. [c.44]

В качестве упругих элементов применяют пружины с манжетами и резиновыми кольцами, упругие прокладки, сильфоны и мембраны с пружинами или без них. При работе пружин в химически нейтральных жидкостях в качестве материалов для их изготовления используют углеродистые и легированные стали марок 60Т, 60СТ, 4X13 и др. В коррозионно-активных средах применяют пружины из указанных сталей с покрытием резиной, фторопластом, полиэтиленом и другими пластмассами, а также из нержавеющих сталей марок XI8, НДТ, Х17Н13, МЗТ и т. д. (проволоку подвергают предварительной поверхностной нагартовке). [c.146]

Наряду с ультразвуковой аппаратурой все более широкое при-мс11 сние находят пульсационные аппараты. Пульсация жидкости создается внутренним источником, например с помощью какого-ли-бо элемента, колеблющегося а жидкости, или внепшнм псточннком — путем установки прерывателя потока иа входе жидкости в аппарат или мембраны, связанной с вибратором. [c.201]

ПН утрени И Л диалиэнруе ый ра-створ 2 —наружная жидкость Л — диализяцнонная мембрана (через ее поры п(ю.<одят только низко-ыолокулярные вещества) 4 —шкив для вращения мембраны с внутренним раствором. [c.316]

Установки. Продувочные газы таких циклических процессов, как синтез аммиака и переработка нефти, содержат жидкости в дисперсном состоянии, поэтому обычно В промышленных установках выделения водорода обязательно предусматривается стадия подготовки газа перед подачей в мембранные аппараты. Температуру процесса поддерживают такой, чтобы, с одной стороны, не допустить конденсацию паров воды на поверхности мембран, а с другой — увеличить скорость массопереноса водорода через мембрану. По мере обеднения исходной смеси водородом увеличивается парциальное давление углеводородов в газе, создаются условия для конденсации части углеводородов на поверхности мембран и, как следствие, увеличивается общее сопротивление процессу переноса. Во избежание этого процесс необходимо проводить при температуре на 10—11° С выше точки росы обедненного водородом газового потока. Однако, на самом деле, выгодно поддерживать более высокую температуру, так как это увеличивает производительность установки (повышением коэффициента скорости массопереноса через мембрану). Влияние температуры на скорость переноса водорода через полимерную мембрану (на примере асимметричной ацетатцеллю-лозной мембраны) представлено на рис. 8.1 [32]. [c.273]

Осмометры с вертикальной мембраной наиболее широко применяют для измерения осмотических давлений растворов средних концентраций. На рис. 1-11 изображен осмометр Фуосса — Мида [41]. Он позволяет определять осмотическое давление как динамическим, так и статическим методами. Достоинством этого осмометра является быстрое время наступления равновесия, однако он отличается некоторой сложностью конструкции. Осмометры подобного типа были разработаны Хелфрицем [42], Жуковым и др. [42—44]. Ячейки с целью уменьшения объема изготовляются в виде фланцев с каналами. Мембрана одновременно служит прокладкой. Капилляр 3 сравнения служит для оценки высоты поднятия жидкости под действием капиллярных сил. Модифи- [c.39]

Для более полного заполнения нор смачивающей жидкостью мембрану нронитывают в вакуум-эксикаторе. Следует учесть, что чем тонь-ще мембрана, тем существеннее ощибка в определении пористости указанным методом. [c.93]