Мембранное разделение жидкостей

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]

Мембранное разделение жидкостей [c.32]

Что понимают под связанной жидкостью и какое влияние она оказывает на процессы мембранного разделения [c.356]

Каковы основные типы мембранного разделения жидкостей [c.472]

Схема аппарата типа рулон для мембранного разделения жидкостей. [c.114]

Коллектор V имеет переключения ко всем колоннам, снабженные мембранами 1 для одинакового разделения жидкости в случае, когда одновременно работают несколько колонн предварительной карбонизации. [c.375]

Значительный энергетический резерв имеют сами химические производства. Например, КПД синтеза аммиака находится в пределах от 25 до 42%, а винилхлорида — от 6 до 12%. Дело не только в объективных причинах. Химики по традиции многие годы стремились повысить выход продуктов реакции, но не занимались созданием энергосберегающих технологий. Как следствие многие технологические процессы исключительно расточительны в энергетическом смысле. Например, классические процессы ректификации имеют КПД от 6 до 15%. Замена этих методов разделения жидкостей методами, основанными на применении полупроницаемых мембран или селективной абсорбции, могла бы увеличить КПД в несколько раз. Неоправданно много энергии расходуется на химических предприятиях компрессорами, аппаратами для измельчения твердых фаз и вентиляторами. Создание более экономичных конструкций таких агрегатов значительно улучшило бы энергетический баланс химических производств. [c.78]

Мембранное разделение — разделение находящихся в растворах веществ, основанное на способности некоторых тонких пленок (полупроницаемых мембран) пропускать одни вещества и задерживать другие. В этом нроцессе вещества переходят через полупроницаемую мембрану из исходной жидкости или газа в выделяемую жидкую или газовую фазу. [c.229]

Однако при разделении жидкостей на мембранах, когда уравнение (7) в общем случае неприменимо, наклон линий зависимости логарифма коэффициента проницаемости Р от 1 Т — величины, обратной. абсолютной температуре, [c.81]

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]

При изготовлении установок мембранного разделения можно использовать отечественные ацетатные мембраны (табл. 2), поставляемые в виде полос шириной 0,4—1 и длиной 20—25 м. Выпускаются аппараты для разделения жидкостей методом обратного осмоса типа УГ-1 и УГ-10 [5]. [c.190]

Разделение жидкостей и газов с помощью полупроницаемых мембран применяется в различных областях техники, в сельском хозяйстве, медицине, в исследовательских работах и т. п. Наиболее пшрокое применение в последние годы нашли мембраны для опреснения морской и солоноватых вод методом обратного осмоса. Над плотным слоем мембраны иод давлением прокачивается морская или солоноватая вода. За счет разности между приложенным [c.111]

ИЗУЧЕНИЕ МЕМБРАННОГО ПРОЦЕССА УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ [c.236]

Комбинирование полимерных пленок между собой или с различного рода бумагой и картоном позволяет получать материалы с различной проницаемостью, что значительно расширяет возможности их использования для упаковки продуктов и изделий, а также в качестве мембран для разделения жидкостей и газов. [c.241]

Следует отметить важный для практики вывод из полученных данных о механизме разделения жидкостей капиллярно-пористыми полимерными мембранами. Так как в течении через мембраны (в наших опытах — целлофановые и ацетатцеллюлозные) участвует около 0,001% воды, пошедшей на набухание, то существует возможность значительного повышения скорости проницания за счет увеличения порозности мембраны. [c.195]

Основной частью ультрафильтрационной системы являются ультрафильтрационные элементы мембранного разделения. Они должны иметь большую поверхность мембран в единице объема, устройства для равномерного распределения жидкости над поверхностью мембран, быть простыми в сборке и монтаже, в том числе при замене вышедших из строя фильтрующих элементов в них должна быть предусмотрена очистка поверхности мембран. [c.226]

Часть процессов мембранного разделения - микро-, ультрафильтрация - может осуществляться в режиме тупиковой фильтрации, при которой подающийся на мембрану поток перпендикулярен ее поверхности. Под действием перепада давлений жидкость проходит через поры мембраны, а микрочастицы задерживаются, при этом происходит их накопление с образованием слоя отложений на поверхности мембраны. Толщина этого слоя возрастает со временем фильтрации, поэтому с увеличением его толщины уменьшается удельная производительность мембраны [33]. [c.564]

Если образование двух фаз жидкость/жидкость протекает мгновенно, получаются мембраны с относительно пористым поверхностным слоем. Этот механизм приводит к образованию пористых мембран (микрофильтрационного или ультрафильтрационного типа). Однако, если фазовое разделение жидкость/жидкость начинается через некоторое время, получаются мембраны с относительно плотным поверхностным слоем. Этот процесс фазообразования приводит к формированию плотных мембран (для газоразделения и первапорации). В обоих случаях толщина поверхностного слоя зависит от всех параметров формования мембран (а именно от концентрации полимера, процедуры коагуляции, наличия добавок и т. д., см. разд. 1П-7). [c.137]

Простейшей методикой, необходимой для того, чтобы различить мгновенное фазовое разделение и фазовое разделение жидкость/жидкость с запаздыванием, является визуальное наблюдение. Раствор полимера выливается на стеклянную пластину и погружается в ванну с нерастворителем. Когда происходит мгновенное фазообразование, в большинстве случаев мембрана немедленно поднимается со стеклянной пластины и перестает быть прозрачной. С другой стороны, когда проходит некоторое время, прежде чем удается отделить мембрану от стеклянной пластины или прежде чем она становится непрозрачной (опалесцирующей), происходит фазообразование жидкость/жидкость с запаздыванием. Могут быть приведены следующие два примера раствор полисульфона (ПСФ) в диметилформамиде (ДМФА), [c.138]

Каково влияние выбора системы растворитель/нерастворитель на морфологию мембраны Как описано в предыдущем разделе, два различных механизма формирования мембраны приводят к двум различным типам структур, причем разница между двумя механизмами характеризуется временем, в течение которого происходит фазовое разделение жидкость/жидкость. В соответствии с наблюдениями, представленными на рис. 111-36, следует ожидать, что полимер с ТГФ или ацетоном в качестве растворителей и водой в качестве нерастворителя будет образовывать плотную мембрану (фазообразование с запаздыванием). Если в качестве растворителя используется ДМСО и ДМФА, а в качестве нерастворителя — вода, будет образовываться пористая мембрана (мгновенное фазовое разделение). В самом деле, системы полисульфон/ДМФА/вода, АЦ/ДМСО/вода и АЦ/ДМФА/вода образуют ультрафильтрационные мембраны [17]. С [c.143]

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]

Для непористых мембран (получаемых с использованием плохо совместимых пар растворитель/нерастворитель) влияние концентрации полимера также ясно просматривается. Как только возрастает время запаздывания фазового разделения жидкость/жидкость, расстояние от границы раздела пленка/ванна в пленке также увеличивается, поскольку первые сформировавшиеся зародыши разбавленной фазы образуются в пленке на большем расстоянии от границы раздела пленка/ванна. Таким образом, толщина плотного поверхностного слоя возрастает с увеличением концентрации полимера, как это ясно показано на рис. П1-39 для системы ПСФ/ДМАА/изопропанол. [c.148]

Многие полимеры являются частично-кристаллическими, т. е. они содержат аморфные и кристаллические области. Наличие кристаллитов может оказывать сильное влияние на эффективность мембранного разделения как по отношению к газам, так и к жидкостям. Диффузия происходит прежде всего через аморфные области, а кристаллиты можно рассматривать как непроницаемые включения таким образом, степень кристалличности непосредственно влияет на скорость диффузии и, следовательно, на поток. [c.258]

Модули из полых волокон представляют наибольший интерес по сравнению с мембранными модулями других видов, так как с их помощью можно создавать разделяющую поверхность 30 тыс. м2 в 1 м3 половолоконной упаковки для разделения жидкостей и до 50 тыс. м2 в 1 м3 — для разделения газовых смесей. Применение в качестве мембранных элементов полых волокон обеспечивает наибольшую удельную поверхность мембран в единице объема модуля, что способствует созданию компактных и высокопроизводительных аппаратов. [c.27]

Принципиальная схема мембранного процесса выделения диоксида углерода из природного газа показана на рис. 3.3. Для обеспечения мембранного разделения в качестве обязательных процессов подготовки газа предусматривается его осушка и сепарация от жидкости. [c.90]

Разделение обратным осмосом (так же как и ультрафильтрацией) осуществляется без фазовых превращений, и энергия Лт (теоретическое значение) в процессе расходуется в основном на создание давления исходной жидкости и ее продавливание через мембрану [c.17]

Важным преимуществом обратного осмоса и ультрафильтрации является простота конструкции установок, которые включают два основных элемента устройство для создания давления жидкости и разделительную ячейку с закрепленными в ней полупроницаемыми мембранами, а в крупных промышленных установках — многосекционный аппарат, обеспечивающий необходимую поверхность мембран. Одним из достоинств разделения обратным осмосом и ультрафильтрацией является осуществление этих процессов при температуре окружающей среды, что имеет исключительно важное значение при разделении нетермостойких растворов. [c.17]

Исходный попутный газ, содержащий через некоторое время после начала работы установки в режиме УНП от 70 до 90% (об.) СО2, сжимают до 2,4—3,1 МПа и подают на гликолевую осушку, после которой содержание паров влаги снижается до 118,5 мг/м После этого газ направляют на мембранные элементы I ступени, где основная масса СО2 переходит в поток пермеата, причем на этой стадии важно не допустить конденсации углеводородов и образования пленки жидкости на мембранах. Сами по себе жидкие углеводороды не взаимодействуют с материалом мембран, однако проницаемость может резко снизиться. Давление ретанта I ступени далее снижают, добиваясь охлаждения до 289—300 К. После того как часть углеводородов сконденсируется, конденсат отводят в сборник, а оставшийся газ нагревают до 311 К и отводят на II ступень мембранных элементов. Ретант после этой стадии представляет собой продукт — очищенный углеводородный газ с содержанием СО2 около 2—3%(об.). Во избежание потерь углеводородного сырья пермеат II ся упени сжимают до давления, превышающего давление газа, который подают на II ступень, на 0,07—0,1 МПа и направляют на III ступень мембранного разделения. [c.296]

Гидроблок разделен мембранами на три камеры. В первой (считая от привода) маслоприводной камере залито, как и в приводе, масло, с помощью которого движение плунжера передается резиновой мембране. В промежуточной камере, ограниченной резиновой и фторопластовой мембранами, залита жидкость, нейтральная к дозируемому продукту и маслу. Третья камера представляет собой рабочую камеру насоса в ней находится дозируемая жидкость и расположены рабочие клапаны насоса. [c.820]

Для разделения жидких смесей, например растворов низкомолекулярных веществ, применяют пористые полимерные пленки с порами размером 510 ...110 мкм. Пленки таких мембран изготовляют из ацетата целлюлозы, ароматических полиамидов и других полимеров, обладающих относительно высокой жесткостью цепи макромолекул и умеренной гидрофиль-ностью. Такие мембраны применяют, например, для опреснения морской и соленой воды. С их помощью удается удалять из солевого раствора до 98 % солей, причем ионы тяжелых металлов задерживаются на 100 %. Селективность разделительных мембран для жидкостей по Na l (поваренная соль) может достигать 90...95 %. Это самый экономичный и экологически чистый способ разделения жидких смесей. [c.81]

Промышленные аппараты для мембранного разделения должны удовлетворять некоторым основным требованиям. Поверхность мембран в единице объема аппарата должна быть возможно большей. При движении исходной жидкости по секциям и элементам аппарата жидкая фаза должна равномерно распределяться по разделительной мембранной поверхности и иметь не слишком малую линейную скорость движения вдоль мембранной поверхности, чтобы непропускаемое мембраной вещество не концентрировалось у поверхности. Еще одно существенное требование к мембранным аппаратам - механическая прочность мембран и возможность создания надежных уплотнений в местах контакта мембран с металлическими элементами конструкции. [c.469]

Разделение жидкостей методом испарения через мембрану также основано на различной диффузионной проницаемости мембран для паров веществ. При этом движущей силой процесса, как правило, является перепад давлений или концентраций. Смесь жидкостей, находящуюся в контакте с мембраной, нагревают. Проникающие через мембрану пары отводят с помощью вакуумирования или потоком инертного газа. Выделяют [13] пять основных стадий процесса 1) перенос вещества из глубины жидкого потока к мембране 2) сорбцию вещества поверхностным слоем мембраны 3) диффузию вещества через мембрану 4) десорбцию вещества с противополо кной [c.16]

Испарение через мембрану (иногда этот процесс называют первапорацией) представляет собой процесс мембвд0юго разделения жидкостей, при котором ис-ходнет жидкая смесь приводится в контакт с одной стороной селективно проницаемой непористой мембраны, а проникпше через мембрану вешества удаляются в виде пара с другой стороны мембраны. Движущей силой процесса переноса ком1юнента / через мембрану является градиент химического потенциала (Д, этого компонента в направлении, перпендикулярном к поверхности мембраны. В случае испарения через мем- [c.430]

Коагуляционные и флотационные способы пригодны для извлечения из водного раствора нерастворенных (грубоколлоидных) примесей. Пршленяются для предварительной очистки жидкостей перед сорбционным или мембранным разделением. [c.192]

Пьезокомпенсационные массовые плотномеры выполнены в виде вертикально расположенной трубы, нижняя часть которой имеет пневматическую компенсационную камеру, разделенную эластичной мембраной. В пространство под мембрану подается воздух, давление которого пропорционально плотности анализируемой среды. Анализируемая среда (жидкость, суспензия, эмульсия) непрерывно поступает в пневмокомпенсационную камеру в пространство над мембраной. Высота жидкости в трубе поддерживается постоянной за счет слива ее из верхнего штуцера. Давление воздуха под мембраной воспринимается вторичным прибором. [c.240]

Другой подход, объясняющий различие процессов мембранного разделения и фильтрования, основан на рассмотрении направления потоков исходной среды и продуктов разделения при мембранном разделении исходный поток подают тангенциально к поверхности перегородки, и продукты разделения представляют собой два жидких потока при фильтровании исходный поток направлен нормально к поверхности фильтра, и результатом процесса является разделение фильтрата и осадка. В процессах обратного осмоса илп ультрафильтрования можно подавать жидкость нормально к поверхности перегородки, но это технически невыгодно из-за явления контрационной поляризации и резко возрастающего вследствие этого перепада давлений при понижении селективности разделения исходной системы. Исходный поток, как и при фильтровании, можно подавать тангенциально к поверхности, а осадок периодически или непрерывно отводить с фильтра. [c.14]

В основе ионоэксклюзионного разделения лежит доннановская эксклюзия. Твердая матрица сульфокатионита является как бы полупроницаемой мембраной между жидкостью, находящейся в порах смолы, и подвижной фазой (рис. 9.2). Анионы сильных [c.148]