Применение мембран

Широкому промышленному применению мембранного способа оч истки природного и нефтяного газов способствуют несколько причин. Во-первых, исходный газ находится, как правило, под повышенным давлением, поэтому отпадает необходимость в установке компрессоров. Во-вторых, пермеат, обогащенный извлекаемыми кислыми компонентами, может быть утилизирован непосредственно на месторождении (как правило, залежи нефти и газа соседствуют друг с другом), например для увеличения нефтеотдачи пластов и отработанных скважин. В-третьих, применение мембранной технологии позволяет получать очищенный и осушенный до необходимых стандартов газ без дополнительной обработки его другими (традиционными) методами. [c.285]

Мембранное разделение газов используют в технологии переработки природных газов, обогащения воздуха кислородом, концентрирования водорода продувочных газов синтеза аммиака, для создания регулируемой газовой среды при хранении сельскохозяйственной продукции и многих других целей. Перспективно применение мембранного газоразделения для очистки отходящих газов, особенно от ЗОг, НгЗ. [c.6]

Промышленное применение мембранных методов разделения газов относится к 40—50 годам текущего столетия, т. е. к периоду создания технологии обогащения урана, причем мембранные газодиффузионные установки получения урана, обогащенного изотопом-235, были созданы и пущены в очень короткие сроки. [c.6]

Выбор компонентов газовых смесей имеет и практическое, и теоретическое значение. Факторы разделения в ряду СО2— СН4—N2 для мембран из силиконового каучука невысоки и равны соответственно 3,6 (СО2—СН4) и 3,3 (СН4—N2) как известно, применение мембранной колонны особенно эффективно при разделении смесей, имеющих невысокие значения фактора разделения. [c.221]

ПРИМЕНЕНИЕ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ [c.271]

Установки. Особенно эффективно применение мембранной установки для очистки природного и нефтяного газов от СО2 для увеличения нефтеотдачи пластов (УНП). Известно, что вскоре после начала работы в режиме мембранная очистка — УНП концентрация СО2 в газе (после дросселирования и отделения [c.286]

Следует подчеркнуть, что применение мембранного разделения для этих целей изначально рассматривалось в качестве альтернативы другим традиционным способам разделения — ректификации, абсорбции, адсорбции. Так, мембранное разделение изотопов урана с получением обогащенного гексафторидом урана ( иРб) потока используется в промышленном масштабе с 40-х годов нашего столетия [35]. Кроме того, этот метод используется для выделения радиоактивных изотопов благородных газов из ретантов заводов по переработке ядерного горючего, из защитной атмосферы ядерных реакторов на быстрых нейтронах и т. д. [99]. [c.314]

Создание высокопроизводительных и селективных асимметричных или композиционных мембран и аппаратов на их основе позволит существенно расширить границы применения мембранного метода извлечения ЗОг из газов, в частности приблизить решение важнейшей проблемы эффективной очистки низкоконцентрированных [0,3—0,8% (об.)] по 502 выбросных газов с последующей их утилизацией. [c.333]

Ученые давно стремились познать и обратить на пользу человека замечательное свойство полупроницаемых мембран — пропускать одни вещества и задерживать другие. Однако идея применения мембран для технологических целей стала реальной лишь в последнее время в связи с развитием наших знаний о природе и структуре веществ, с новыми достижениями в различных областях науки, а также в производстве синтетических полимерных материалов. [c.13]

Применение мембранных процессов, особенно ультрафильтрации, осложняется явлением концентрационной поляризации, устранение которой лишь увеличением скорости прокачивания раствора над поверхностью мембран не всегда возможно, особенно, если необходимо разделить высококонцентрированные или вязкие растворы. Для этих случаев был предложен аппарат, в котором межэлементные камеры [c.121]

За последние годы расширилась область практического применения мембранных методов разделения жидких смесей, увеличились производительности установок, усложнились их схемы. Так, для опреснения соленых вод применяют двухступенчатые установки производительностью в несколько тысяч кубических метров в сутки (см. стр. 298). В некоторых случаях может оказаться рациональной схема, состоящая из большего числа ступеней, особенно при наличии на линии высокого давления рекуперативной турбины (см. стр. 301). Методы расчета подобных систем (потоков по ступеням, их состава, необходимой поверхности мембран и их селективности и т. п.) достаточно сложны и пока еще находятся в стадии разработки. Поэтому в данной главе рассмотрены принципы расчета только наиболее распространенных вариантов двухступенчатых схем. [c.223]

Разделению подлежит 100 эмульсии масла в воде с содержанием масла I г/л, т. е. в 100 м этой эмульсии содержится 1О0 кг масла. Применение мембран этой фирмы позволяет получить фильтрат, в котором содержится масла меньше 10 мг/л, а в концентрате — около 60%. Таким образом, получается примерно 170 л концентрата и 99 830 л фильтрата — практически чистой воды. Концентрат может быть использован как сырье для получения так называемых вторичных рафинатов или сжигается. [c.282]

Очистка сточных вод сыроваренных заводов. Очень перспективно применение мембранных методов для очистки сточных вод сыроваренных заводов, на которых в США и Дании построено несколько опытнопромышленных и промышленных установок для извлечения пищевых белков, лактозы, витаминов и молочной кислоты из сбрасываемых в сток сыроваренных сывороток. [c.323]

Примерные границы применения мембранных процессов следующие обратный осмос для отделения от растворителя веществ с размером молекул 5-10— —10-2 ,км [c.82]

Очистку коллоидных растворов от растворимых примесей осуществляют методом диализа. Он основан на применении мембран, задерживающих крупные коллоидные частицы и пропускающих ионы и молекулы низкомолекулярных веществ. [c.266]

Применение мембран особенно удобно для разделения азеотроп ных смесей. В этой связи все больший интерес проявляется к разделению испарением жидкости на поверхности мембраны. Трудность состоит в обеспечении подвода большого количества тепла к поверхности мембраны для испарения жидкости. Альтернативой этому методу является разделение предварительно испаренной жидкости. Но промышленного значения эти способы в химической технологии пока не получили. [c.21]

Особенно эффективно применение мембранной технологии для очистки природного и нефтяного газов от СОз для увеличения нефтеотдачи пластов [45]. При этом производительность установки может быть легко наращена простым увеличением числа мембранных модулей. При этом эффективная работа последних невозможна без предварительной обработки газовой смеси осушки, сепарации и фильтрации от механических примесей. [c.75]

Применение мембран из ионитов. Чтобы отделить, например, борную кислоту от многих катионов, исследуемый раствор наливают в сосуд, отделенный мембраной из анионита от другого сосуда. Далее проводят электролиз, причем в сосуд с испытуемым раствором погружают катод, во второй сосуд—анод. Катионы в испытуемом растворе не поглощаются анионитом и поэтому не могут проникнуть через анионитовую мембрану. Между тем анионы борной кислоты поглощаются анионитовой мембраной, [c.74]

В первом случае, т. е. при применении мембран разного знака заряда, пределом разницы чисел переноса между мембранами является 1, а при двух мембранах одинакового знака заряда эта разница может быть максимально равна разнице между 1 и числом переноса данного иона в свободном растворе например, для КС1 разница составит 0,5. [c.175]

В аналитической химии применяют три метода ионного обмена статический (периодический процесс), метод с применением ионообменных колонок (динамический метод) и метод с применением мембран. [c.377]

Применением мембран можно добиться эффективного разделения вследствие значительной разницы в размерах молекулярных и коллоидных частиц. [c.386]

Применением мембранных, поршневых или плунжерных, а также шланговых или перистальтических насосов осуществляют процесс квазинепрерывного дозирования. Действие шлангового насоса основано на следующем принципе по эластичному шлангу катятся ролики, при этом они проталкивают определенные порции жидкости или газа через шланг. При одновременном сжатии нескольких шлангов, иногда разных размеров, происходит соответствующее передвижение нескольких жидкостей или газов со скоростью 0,01 мл мин —3 л-мин . [c.433]

Перспективы применения мембранного разделения газов в народном хозяйстве определяются, прежде всего простотой аппаратурного оформления процесса, безреагентностью, экономичностью, длительной работой (в течение 5—10 лет) газоразделительных мембран при неизменных их характеристиках возможностью полной автоматизации установок и т. п. [c.6]

Даже краткий и далеко не полный перечень областей применения обратного осмоса и ультрафильтрации позволяет сделать вывод о том, что методы мембранной технологии начинают проникать во многие отрасли народного хозяйства. Однако мы сейчас еще находимся на ранней стадии развития этого нового направления науки и техники, и технологам еще много нужно поработать, для того чтобы определить наиболее рациональные области и способы применения мембранных процессов. Возможность сочетания методов мембраиного разделения с известными процессами, получение новых химически и термически стойких мембран, разработка принципиально новых мембранных процессов и аппаратов, а также возникновение новых технологических потребностей обеспечат дальнейшее проникание и распространение мембранных методов во все сферы пра ктической деятельности человека. [c.328]

Мембраны. Первые инженерные разработки по извлечению водорода с помощью металлических мембран на основе сплзеов палладия начаты 15—20 лет назад. Процесс выделения водорода предлагали проводить при температурах от 673 до 900 К в одну 19] или две ступени [10, II]. Степень регенерации водорода достигает 90% (одноступенчатое разделение при давлении исходного газа 15 МПа и давлении пермеата 0,2—0,3 МПа) и 98,5% при двухстадийном процессе (давление в напорном канале до 45 МПа, давление пермеата I ступени — 3—7 МПа, II ступени — атмосферное). Одно из достоинств металлических мембран — возможность получения водорода, практически не содержащего примесей. Так, применение мембран на основе сплава палладия с серебром в установках каскадного типа английской фирмы Джонсон Маттей Металс [12] позволило получить пермеат, содержащий 99,99995% (о б.) Иг- Отметим, что для. .этого необходимо, чтобы концентрация водорода в исходной смеси была не менее 99% (об.) Н2. Процесс проводится при температуре 550— 600 К под давлением х2, МПа. Производительность установки от 14 до 56 м ч высококонцентрированного водорода. Однако в промышленности металлические мембраны на основе палладия и его сплавов используются редко, в основном из-за дефицитности и высокой стоимости мембран, необратимого отравления палладия, необходимости поддержания высоких температ ур. [c.272]

В нефтехимической промышленности при гидрировании углеводородного сырья часть циркулирующего газового потока (продувочные газы) периодически или непрерывно выводят из системы. Цель этой операции—вывод из цикла инертных газов для поддержания на определенном уровне концентрации водорода в реакционной смеои. Применение мембранных газоразделительных установок позволяет утилизировать водород из этих газов, одновременно повысить концентрацию водорода в колонне гидрокрекинга и, как следствие, увеличить скорость процес- [c.281]

Установки разделения радиоактивных газов. Продуктами сгорания ядерного горючего кроме ядер тяжелых элементов являются изотопы благородных газов с различным периодом полураспада изотопов ксенона Хе и Хе всего соответствепно 126,5 ч и 9,2 ч, а у нриптона Кг— 10,6 года. Поэтому совершенно необходимо в проектах атомных электростанций и заводов по переработке ядерного горючего предусматривать выделение радиоактивных криптона и ксенона из циркуляционных и сбросных газов. И в этом случае лучшее решение — применение мембранной газоразделительной установки, высоконадежной и безопасной в работе. Создаются мобильные мембранные установки для очистки выбросных газов АЭС при аварийных ситуациях [99]. [c.318]

Более перспективно для извлечения диоксида серы из сбросных и технологических газов применение мембран Серагель , высокопроизводительных и селективных к ЗОг, обладающих достаточной химической стойкостью в среде диоксида серы [126, 127, 131]. Результаты экспериментов по разделению ЗОг-содер-жащих газов на композиционных мембранах Серагель с толщиной диффузионного слоя 10 мкм представлены на рис. 8.42 и 8.43 [131, 137]. Как видно из рисунков, концентрация 50г в пермеате растет с увеличением скорости газа в напорном канале мембранного аппарата, причем при г/ р>6 увеличение концентрации ЗОг незначительно. Влияние давления на концентрацию диоксида серы в пермеате сказывается в интервале 0,1 — 0,5 МПа. Повышение давления с 0,5 до 1,0 МПа на концентрацию 502 в пермеате практически не влияет. [c.332]

ГО аппарата позволит, кроме того, существенно увеличить предельно допустимую (по движущей силе) концентрацию ЗОг в пермеате. Снижаются также и энергозатраты, так как компри-мируется (вакуум-насосом) только часть исходного газа. Поэтому в промышленных установках очистки газов от ЗОг наиболее целесообразно применение мембранных аппаратов на основе модулей плоскокамериого или рулонного типа. [c.333]

Проведенные технико-экономические расчеты [138] показали, что применение мембран ( Серагель-70 ) на стадии разделения смеси диоксида серы и кислорода вместо криогенных установок позволит сократить на 20% капитальные и на 25% эксплуатационные затраты. [c.333]

При повышении давления селективность пропитанных мембран понижается, что свидетельствует о неравномерности пропитки и наличии в мембранах крупных пор, через которые ЫаС1 проходит не разделяясь. Очевидно, образование крупных пор в значительной мере обусловлено качеством подложки и может быть устранено путем подбора или специального приготовления материалов для основы пропитанных мембран с более мелкими и равномерно распределенными порами. Можно ожидать, что селективность подобных мембран будет повышена при получении мембраноподобного слоя путем многократной пропитки основы. Возможность применения мембран на основе ПНС-5, пропитанных ФЦМ, и оследовалэ сь на растворе сульфанола [ 1, с. 41]. [c.76]

При определении гранулометрического состава загрязнений в масле методом фильтрования применяют беззольные бумажные фильтры Синяя лента или нит-ратцеллюлозные мембранные фильтры № 4. В первом случае пробу масла пропускают через фильтр в вакууме, фильтр просматривают под микроскопом в отраженном свете, а поля зрения выбирают, как правило, по схеме, изображенной на рис. 1,в. Из-за довольно большого размера пор у фильтров точность этого метода невелика. Как и при определении массы загрязнений, более точным является второй метод — с применением мембранных фильтров, имеющих размер пор 1—2 мкм. В этом случае пробы под микроскопом можно рассматривать как в отраженном, так и в проходящем свете, для чего фильтры соответственно закрашивают чернилами (до фильтрования) или осветляют репейным маслом (после фильтрования). При фильтровании масло проходит через воронку самотеком. Аналогичные мембранные филы1ры с порами размером от 0,5 до 12 мкм используют в США, причем для удобства измерения на фильтры наносят координатную сетку с расстоянием между линиями 3,1 мкм. [c.32]

В последние годы зарубежная промышленность значительно расширила производство фильтрующих материалов мембранного типа. У нас в стране мембранные фильтры применяют только в лабораторной практике для очистки небольших количеств топлив и масел. Опыт таких фирм, как Millipore (США), Sartorius (ФРГ) и Sinpor (ЧССР) показывает, что возможно промышленное применение мембранных фильтрующих материалов на основе нитрата и ацетата целлюлозы, полиамида, поливинилхлорида, тефлона и т.п. Ввиду того что мембранные материалы можно создать с весьма малым размером пор, эти материалы не только эффективны при очистке масла от механических частиц, но способны задерживать также коллоидные вещества, микроорганизмы, частички латекса и даже крупные молекулы полимеров, резины и т. п. [c.223]

Методы селективной диффузии через мембраны и капилляры используют высокую проникающую способность гелия. Методы выделения гелия с применением мембранной технологии менее энергоемки, особенно при небольшом содержании гелия. Для применения на практике мембраны должны обладать высокой абсолютной проницаемостью для гелия и высокой селективностью, быть химически и физически стабильными, обла-дааь высокой прочностью и не иметь дефектов в виде микропор. Именно в этих направлениях проводятся широкие исследования для разработки и совершенствования мембранной технологии. В настоящее время за рубежом мембранные технологии нашли широкое применение. У нас эти процессы находятся в стадии опытных и опытно-промышленных испытаний. [c.159]

Новые перспективы для применения мембран открывает недавно предложенный хроматомембранный метод разделения органических веществ [113,1141, сочетаюищй преимущества парофазного анализа и мембранного концентрирования. В случае реализации данного метода массообмен между жидкой и газовой фазами происходит в пористом блоке, состоящем из полимерного материала. При этом 0беспечива10тся высокая э(1)фективность и непрерывный режим процесса. [c.227]

Разработка информационно-вычислительных комплексов уже в настоящее время привела к выделению общих функций, независимо от того, для какого объекта этот комплекс разрабатывается. Так ИВК по применению мембран в биотехнологии и по расчету оценки влияния наличия тяжелых металлов в 1шщевых продуктах на здоровье человека, основные функции комплекса одни и те же управление базами данных общие функции системы расчетные функции системы сервисные функции системы расширение системы. И только в той части, где представлены расчетные функции системы, отражены необходимые вычислительные алгоритмы для конкретных расчетов изучаемого или проектируемого объекта. [c.28]

Применение мембран при электродиализе обусловливает ряд явлений, осложняющих процесс электролиза. Во-первых, числа переноса ионов электролита в мембране могут отличаться от их значений в свободном растворе. Эффективность электродиализа, как увидим ниже, зависит от природы мембран и их расположения в электродиализаторе во-вторых, в процессе электродиализа может не только уменьшиться концентрация раствора электролита в средней камере, но и измениться его состав, вследствие различной скорости удаления ионов. Например, при очистке какого-либо коллоидного раствора или суспензии от N32804 в средней камере может образоваться Нг504 (стр. 228) [c.224]

Таким образом, полученный нами экспериментальный материал хорошо подтверждал предсказанное теорией направление процесса электродиализа в зависимости от применения мембран различной электрохимической активности. Однако полученные данные только качественно соответствовали основным выводам теории. Поэтому мы задались целью провести более строгую количественную проверку вытекающих из теории заключений и в первую очередь выяснить, какие условия определяют заполнение пор мембран в процессе электродиализа тем или иным раствором электролита. Такая проверка была проведена в работе Е. М. Лапинской с использованием методики проточных боковых камер, что нами ранее уже рассматривалось (см. рис. 105). Были проведены опыты с коллодиевыми и желатиновыми мембранами в условиях, когда все три камеры электродиализатора были заполнены одним и тем же раствором КС (первый режим) и когда в анодной камере находился раствор НС1, в средней камере — раствор КС1 и в катодной — раствор КОН (второй режим). Предварительно в отдельных опытах определялись числа переноса для выбранных образцов мембран в растворах НС1, КС1 и КОН. Исходя из результатов определений чисел переноса были рассчитаны концентрационные изменения раствора КС1 в средней камере, которые должны быть, согласно разнице чисел переноса, между анодной и катодной мембранами. [c.179]