Мембранные процессы классификация

Классификация. Хим.-технол. процесс в целом - это сложная система, состоящая из единичных, связанных между собой элементов и взаимодействующая с окружающей средой. Элементами этой системы являются 5 групп процессов 1) механические - измельчение, грохочение, таблетирование, транспортирование твердых материалов, упаковка конечного продукта и др. 2) гидромеханические - перемещение жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, пневматич. транспорт, гидравлич. классификация, туманоулавливание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение, перемешивание, псевдоожижение идр. скорость этих процессов определяется законами механики и гидродинамики 3) тепловые - испарение, конденсация, нафевание, охлаждение, выпаривание (см. также Теплообмен), скорость к-рых определяется законами теплопередачи 4) диффузионные или массообменные, связанные с переносом в-ва в разл. агрегатных состояниях из одной фазы в другую,- абсорбция газов, увлажнение газов и паров, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация (см. также Кристаллизационные методы разделения смесей), сублимация, экстрагирование, жидкостная экстракция, ионный обмен, обратный осмос (см. также Мембранные процессы разделения), электродиализ и др. 5) химические. Все эти процессы рассматриваются как единичные или основные. [c.238]

Рис. 11.4. Классификация мембранных процессов

Такой подход к классификации мембранных процессов в ряде случаев оказывается удобным, но поскольку в основу этого положены внешние признаки процессов, классификация почти всегда производится произвольно. Более естественным подходом к анализу различий между обратным осмосом и ультрафильтрацией является установление границы между ними, исходя из закономерностей течения жидкости через мембраны в том или ином процессе. Как отмечалось выше, течение жидкости через мембрану в процессе ультрафильтрации может быть описано уравнением Пуазейля, выведенным для ламинарного потока при условии сплошности среды. Согласно Ф. Н. Карелину [23, с. 39—44], при уменьшении пор до размеров, соизмеримых с размерами молекул воды, закон Пуазейля становится неприменимым, так как теряется физический смысл такой гидродинамической величины [c.35]

Справочник посвящен процессам и аппаратам химических технологий. Во второй части тома рассматриваются процессы и аппараты, которые являются традиционными для химических и смежных с ними производств. Это механические процессы — классификация твердых частиц по размерам и извлечение их из потоков жидкости и газа тепло- и массообменные процессы — выпаривание, сушка, адсорбция, экстракция из жидкости и твердого тела, кристаллизация реакционные процессы, происходящие в различных химических реакторах и печах мембранные процессы разделения жидкостей и газов. Новым для справочной литературы является раздел, посвященный надежности аппаратов и технологических установок и качеству получаемых продуктов. [c.2]

Иным типом движущей силы является разность электрического потенциала по обе стороны мембраны. Но эта движущая сила влияет лишь на транспорт заряженных частиц или молекул. Мембранные процессы, обсуждаемые в данной главе, можно классифицировать в соответствии с движущими силами процесса. Такая классификация приведена в табл. У1-2. [c.280]

Классификация загрязняющих веществ сточных вод предприятий газовой промышленности, данные о составе загрязнений. Основные мембранные процессы, используемые для очистки сточных вод микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос. Технологические схемы очистки сточных вод от водомасляных эмульсий, ионов тяжелых металлов, термальных вод от фенолов, обессоливания и опреснения сточных вод. Промышленное применение мембранного метода обратного осмоса. Технико-экономическое сопоставление обратноосмотического метода с дистилляционным. Вопросы предварительной обработки сточных вод перед их подачей в мембранные установки для увеличения срока их службы при сохранении разделительных характеристик мембранных модулей [c.107]

Проблема охраны и рационального использования водных ресурсов. Классификация загрязнений. Содержание в промстоках загрязняющих веществ. Характеристики минерализованных сточных вод газодобывающих и газоперерабатывающих предприятий. Основные мембранные процессы очистки сточных вод микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос [c.109]

Термодинамические и кинетические представления о процессе проницания газов через мембраны опираются прежде всего на понятия о формах энергетического взаимодействия проникающих газов с матрицей и о механизме массопереноса. Оба критерия позволяют провести довольно детальную классификацию газоразделительных мембран, однако целесообразно ограничиться главными признаками. Все мембраны в зависимости от возможности фазового массопереноса можно разделить на две группы —с пористой и сплошной матрицей. По энергетическому критерию можно выделить четыре типа мембранных систем пористые газодиффузионные и сорбционно-диффузионные, непористые сорбционно-диффузионные и реакционно-диффузионные. [c.13]

Приведем существующую классификацию полупроницаемых мембран, применяемых при осуществлении процессов обратного осмоса и ультрафильтрации (рис. 6.36). Указанные мембраны могут быть пористыми и непористыми, причем последние являются квази-гомогенными гелями, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия), поэтому такие мембраны получили название диффузионных. [c.225]

Согласно общей групповой классификации методов разделения, основанной на принципах фазовых превращений и межфазных переходов, третья группа включает методы, в которых разделение достигается за счет различных свойств, проявляемых веществами при их индуцированном, т.е. вызванном воздействием каких-либо сил, переносе из одной фазы в другую через разделяющую их третью фазу. Промежуточная фаза является перегородкой между двумя первыми шш мембраной мембрана в переводе с латинского и означает перепонка) соответственно методы разделения, происходящего в этой фазе, называются мембранными. Как и в двух предыдущих случаях, основным критерием внутригрупповой классификации является агрегатное состояние фаз, участвующих в процессе разделения. Специфическим классификационным признаком для этой группы является движущая сила процесса межфазного переноса веществ (таблица 3.71). [c.214]

Классификация пористых систем давно развивалась на основании некоторого уподобления реальных систем воображаемым схемам, построенным на искусственных моделях с упорядоченной структурой. Наибольшее распространение получила модель с различной правильной упаковкой шаров одинакового размера. В сочетании с нею вводилась модель капилляров разной формы и длины, а также модель поры как условного промежутка между контактирующими шарами. Модель правильно упакованных шаров детально разрабатывалась в многочисленных работах, на которых мы не останавливаемся. Пользуясь этими схемами, пытались объяснить главным образом процесс течения жидкостей через реальные пористые среды, такие, как грунты и т. п., а также процессы адсорбции в таких средах. Очевидно, система правильно упакованных шаров, относясь к воображаемому типу пористой среды, определяет особенности, присущие именно этому типу, и не описывает процессы в реальных упаковках даже одинаковых шаров. Тем более эта схема не годится для систем, имеющих явно иную структуру, например для волокнистых структур или для мембранных фильтров. Рациональная классификация пористых систем должна исходить из представлений о них как о реальных физических телах и из надежных опытных данных, получаемых независимыми методами. Однако при том обилии типов систем, с которым мы встречаемся, говоря о пористых средах в целом, невозможно указать единый признак их классификации, но, вероятно, достаточно выделить два признака, чтобы охватить всю совокупность, которая может нас занимать при решении разных задач. К этим признакам мы относим механизм образования или происхождения пористых систем и общий характер структуры. По первому признаку большинство систем можно разделить на две [c.270]

С точки зрения молекулярной биологии воздействие антибиотиков и всех вообще токсинов на живую клетку сводится к трем основным схемам во-первых, нарушение нормальной работы ферментов, во-вторых, нарушение процессов передачи генетической информации и, в-третьих, нарушение нормального состояния цитоплазматических мембран и клеточной оболочки. Конечно, такая классификация достаточно условна [76], но она помогает выявить сходство и различие в механизмах действия различных антибиотиков. [c.192]

В конкретных случаях разделения жидких и газовых смесей движущей силой процессов может быть перепад давлений Лр, разность электрических потенциалов А /, разность температуры ДГ и градиент концентрации АС. Ниже приведена классификация процессов мембранного разделения по движущей силе этих процессов [c.11]

Процессы ультрафильтрации и обратного осмоса имеют ряд общих признаков и среди них такой существенный, как движущая сила процесса (перепад давлений). Поэтому установить границу между этими процессами оказывается весьма затруднительно. В некоторых работах [25, 35] эту границу принимают, исходя из различий в размерах задерживаемых частиц. В табл. 1.3 приведена классификация процессов мембранного разделения растворов и коллоидных систем, построенная на этом принципе. [c.34]

Как видно из таблицы, эта классификация носит несколько условный характер, но тем не менее из нее следует, что частицы, задерживаемые в процессах осмоса, обратного осмоса, диализа и ультрафильтрации, соизмеримы с размерами элементов надмолекулярной структуры полимеров. Отсюда следует, что регулирование разделяющей способности мембран должно проводиться на надмолекулярном структурном уровне с привлечением для этого необходимых приемов и методов. Регулирование пористости ультра- [c.34]

Таблица I. 3. Классификация процессов мембранного разделения растворов и коллоидных систем на основе различий в размерах задерживаемых частиц

На рис. 1-9 представлена классификация полупроницаемых мембран, в основу которой положены структурная характеристика и метод получения. Предлагаемая классификация не претендует на исчерпывающую полноту и законченность. Вместе с тем она может помочь исследователям искать более краткие пути при разработке новых полупроницаемых мембран, а практикам — при выборе мембраны для осуществления конкретного процесса. [c.28]

Для более четкого понимания могут быть полезны два типа классификации. Согласно одному из них все мыслимые или существующие мембраны разделяются на два больших класса — природные (биологические) и синтетические мембраны. Это самое ясное из возможных отличий и в то же время очень существенное, поскольку оба типа мембран принципиально отличаются и по структуре и ро функциям. Хотя в нашей книге рассматриваются синтетические мембраны, в гл. II частично обсуждаются также и биологические мембраны. Последние могут подразделяться на мембраны живых организмов и мембраны, способные функционировать вне организма. Первые существенны для жизни на земле, они не включены в эту книгу, потому что тогда бы ее объем резко возрос. Второй тип биологических мембран (липосомы и везикулы фосфолипидов) становятся все более важными в современных разделительных процессах, особенно для медицины и медицинской биологии. Синтетические мембраны могут подразделяться на органические (полимерные или жидкие) и неорганические. Оба типа обсуждаются более детально в гл. III. [c.29]

Современные учебные курсы ПАХТ содержат анализ традиционного набора технологических приемов вариации — весьма невелики (наличие или отсутствие некоторых глав "Измельчение и классификация твердых материалов", "Холодильные процессы" и т.п.). Формируя содержательное наполнение учебника, мы сочли целесообразным дополнительно включить в него ряд технологических приемов, приобретающих значимость в наши дни и имеющих достоверную перспективу на будущее "Сублимация , "Гранулирование", "Сопряженные и совмещенные процессы". Кроме того, нетрадиционно расставлены акценты в главе "Мембранные процессы разделения". [c.15]

В процессе изучения лекционного маттериала студенты готовят два домашних задания, в одном из которых предлагается найти ошибку , что может быть отмечено только при внимательном прочтении и усвоении материала предыдущих лекций. Во втором задании им предлагается составить схему, отражающую классификацию. мембранного транспорта веществ. Наряду с выполнением лабораторного практикума, где студента знакомятся с навыками работы и методами биохимических исследований на примерах работы с клетками и макромолекулами, им предлагается сдать коллоквиумы по основополагающим разделам курса лекций и в изложении теоретического багажа знаний по предмету написать две контрольные работы. [c.44]

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]

Приведенная классификация позволяет рассматривать мембранные методы в одной логической цепи с другими методами разделения. Но если переход от методов, основанных на однократном равновесном распределении веществ между фазами, к хроматографическим оправдан в первую очередь с точки зрения значгстельно более высоких коэффициентов разделения, то мембранные методы, наоборот, обычно не давая сухцественных преимуществ по чистоте разделения по сравнению с одноступенчатыми процессами, как правило, позволяют добиться большей производительности на единицу количества разделяющей фазы. Поэтому многочисленные исследования в области мембранных методов разделения в подавляющем больщинстве случаев проводятся с перспективой создания новых технологических процессов. [c.215]

Первые две категории включают системы проникающих веществ и мембран, представляющих особый интерес в процессах разделения газов. Примеры систем, соответствующих каждой из категорий, приведены ниже. Однако эти примеры из-за отсутствия данных по диффузии и растворимости в щироких интервалах концентрации (ияи давления) и температуры следует считать условными. Бoльщин I = во данных по гфоникновению было получено при температурах, не более чем на 30 С отличающихся от нормальной температуры, и классификация относится к этой температурной области. Возможно значительное перекрывание категорий данной классификации. [c.307]

Привденная выше классификация не является исчерпывающей, и можно ожидать ее дальнейшего развития /16/. Так, дополнительная категория объединяет системы, в которых значение коэффициента диффузии является функцией положения в мембране, что характерно для сложных мембран, состоящих иа двух и большего чио-ла слоев с различными коэффициентами диффузии. Эта категория может оказаться весьма важной в процессах газового разделения. [c.308]

Классификация методов получения мембран, приведенная в этой главе, учитывала лишь возможность применения мембран в промышленных процессах электролитической деминерализации. -По этой причине малО внимания уделялось мембранам, предназначаемым для лабораторных исследований. Следует также отметить, что некоторые методы получения, хорошо обоснованные хриически, не отвечают практическим требованиям, т. е. не обес- [c.148]

Бартель и ван Лоо [30], Элфорд [31] и Грейбер и др. [32] сделали первые попытки описать явления, проходящие в растворах полимеров до и во время процесса гелеобразования, от которого зависит структура мембраны. В 1960 г. в фундаментальной работе Майера й Шауермана [33] были выдвинуты важные гипотезы, которые впоследствии были использованы автором данной книги для классификации каждого класса фазоинверсионных мембран по их основным признакам. [c.16]

Сложными (комбинированными) системами будем называть такие, которые образуются из систем сложения и систем роста. Такие системы образуются, как правило, сначала путем сложения отдельных элементов, а затем в них идет процесс роста, например процесс порообразования. Сложными системами являются, например, керамика, пеностекло, ткани, фильтры Гуча, мембранные фильтры, большинство строительных материалов, продукты спекания металлических и по.лимерных порошков и т. д. Газонаполненные пластмассы, изготавливаемые па основе предварительно нодвспененных гранул, в частности полистирола, являются, согласно данной классификации, сложными системами. [c.165]

На первый взгляд термин мебранный фильтр кажется тавтологией, поскольку и мембрана, и фильтр являются полупроницаемыми перегородками, пропускающими одни и задерживающими другие компоненты разделяемой системы. Необходимо уточнить, в чем отличие пористых мембран от фильтров и процесса мембранного разделения от процесса фильтрования. В случае мембраны вероятнее всего можно говорить о пленочной структуре, в случае фильтра — о переплетенных волокнах. Однако если рассматривать структуру мембран на микроскопическом уровне, то среди ряда морфологических картин будет обнаружено и фибриллярное (т. е. волокнистое) строение мембран. Следует, однако, упомянуть о светофильтрах, которые не являются волокнистыми материалами, или о ядерных фильтрах, представляющих собой пленку, что должно привести к выводу, что точная классификация по структуре невозможна. [c.14]

В основу излагаемой далее методики оценки качества осветления воды положены следующие представления. Первое обратноосмотическое обессоливание воды при загрязнении поверхности мембран осадками взвешенных и коллоидных частиц, по классификации в [13], можно отнести к процессу фильтрования через пористую перегородку с обрязовянием на ней осадка. Это обусловлено тем. что размер пор полупроницаемой мембраны (0,5...1 нм) несоизмеримо меньше размера частиц, образующих осадок, в силу чего последние не могут попасть в поры мембраны и закупорить их. Указанное положение было также экспериментально подтверждено Белфортом и Марксом, показавшими, [c.88]

В пособии рассматриваются важнейшие закономерности взаимодействия света с веществом, основные понятия фотофизики и фотохимии, общие стадии различных фотобиологических процессов и приводится классификация фотобиологических реакций. Подробно освещены практически исе известные на данный момент фотобиоло-гические процессы. Центральное место отведено систематическому описанию фотосинтеза и зрения. В соответствии с современными представлениями о механизмах фотобиологических реакций внимание читателя акцентируется также на молекулярных и мембранных аспектах проблемы. [c.2]

Мембраносвязанные ферменты катализируют реакции, как правило, полностью протекающие по одну сторону биомембраны. Интегральные белки-ферменты присоединяют субстраты на одной стороне мембраны и выделяют продукты на противоположной стороне. Поэтому каталитическая реакция носит векторный (направленный) характер, а сами мембраносвязанные ферменты называют векторными. При этом ограниченная проницаемость мембран обеспечивает разделение компонентов реакции и образование концентрационных градиентов. К векторным ферментам биомембран относят аденилатциклазу (см. раздел 2.1.2), продуктом каталитической реакции которой является сАМР — универсальный регулятор важнейших метаболических процессов в клетке, а также транспортные АТФазы. В табл. 5 представлены сведения о классификации, виде транспортируемых ионов и локализации различных типов АТФаз. [c.35]

Медицинские аспекты мембранологии. Свободнорадикальное пероксидное окисление липидов мембран в норме и при патологических процессах. Активные формы кислорода, механизм их образования, свойства, пути утилизации, роль в регулировании метаболических процессов в биосистемах. Антиоксиданты, их классификация, локализация, свойства, механизм биологического действия. Понятие о прооксидантах и окислительном стрессе. [c.283]

Участие компонентов биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке. Общая характеристика процессов передачи информации в клетке. Понятие о первичных и вторичных мессенджерах. Классификация, особенности структурно-функциональной организации мембранных белков-рецепторов. Характеристика аденилатциклазного и фосфо-инозитидного пути передачи сигнала в клетку. Роль ионов в осуществлении метаболических процессов с участием мембран. Адсорбционный тип регуляции метаболизма. Понятие о метаболоне, физиологическое значение его образования. Пространствен-но-структурная организация ферментных систем клетки (на примере гликолитического комплекса и цикла Кребса), Экспериментальные исследования взаимодействия ферментов гликолиза с различными структурными компонентами клетки. Модели структуры гликолитического комплекса в скелетных мышцах и на внутренней поверхности мембран эритроцитов. Эстафетный механизм работы ферментов в клетке. Механизмы регулирования функциональной активности векторных ферментов биомембран. Пути нейрогуморальной регуляции функций клеток. [c.284]

Процесс миелиногенеза очень сложен и пока еще недостаточно выяснен очевидно только, что это не простое образование многочисленных мембранных слоев шванновскими и олигодендроглиальными клетками. Однако известно, что нормальное отложение миелина может происходить только при сохранности шванновских и глиальных клеток, при их нормальном функционировании. Отложение миелина зависит также от целостности аксона, который он обволакивает. Многие заболевания нервной системы, которые затрагивают функционирование клеток и которые приводят к гибели нейронов, сопровождаются потерей миелина. Поскольку миелин составляет приблизительно 50% от веса белого вещества, то уменьшение количества миелина, или наличие активного процесса демиелинизации, морфологически легко различимо. Не всегда, однако, ясно, является ли потеря миелина главным фактором заболевания или сопутствует какому-то другому патологическому процессу. Имеются заболевания, в которых демиелинизация, или недостаток миелина, является главным фактором. Были сделаны попытки классифицировать болезни миелина на основе патологии, этиог логии, биохимии, но четкой классификации пока нет. На основе гистологических критериев для удобства болезни миелина делят на две категории — первичную и вторичную демиелинизации. [c.126]

Классификация мембран приведена ниже. В группах Л и Б перечислены сопрягающие мембраны. Все эти структуры специализированы на сопряжении освобождающих и потребляющм энергию процессов посредством образования и использования А гН (группа А) или А гЫа (группа Б) В группе В объединены мембраны, для которых образование Д[х1 представляется конечным событием процесса преобразования энергии. Это наблюдается в тех случаях, когда функция мембраны состоит в перекачке иона из одного отсека в другой. В группе Г указаны мембраны, для которых можно С уверенностью исключить какие-либо энергетические функции. Случаи, когда вопрос о возможных энергетических функциях остается открытым, перечислены в группе Д. [c.15]

Основы теории разделения на мембранах. Классификация мембран. Типы конструкций мембранных модулей плоскорамные, рулонные, половолоконные. Высокая удельная поверхность мембран в половолоконных упаковках. Организация потоков разделяемой смеси в мембранных модулях. Типовые схемы соединения модулей. Каскадные схемы. Возможности оптимизации разделительного процесса. Технико-экономические показатели. Преимущества мембранного разделения смесей [c.13]