Аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации

Для обратного осмоса, ультрафильтрации и испарения через мембрану могут применяться аппараты аналогичной конструкции но с различными но характеристикам мембранами. Очевидно, в будущем получат распространение аппараты всех четырех основных типов, разработанных в настоящее время с плоскими, рулонными, трубчатыми фильтрующими элементами и с мембранами в виде полого волокна. Для каждого из этих типов аппаратов, имеющих свои преимущества и недостатки, найдется оптимальная область применения. Однако уже сейчас ясно, что первые три типа аппаратов будут выпускаться на малую и среднюю производительность, а установки высокой производительности (для обработки водных растворов, например, обратным осмосом — от 1000 м /сут и выше) наиболее рационально создавать на основе аппаратов с полыми волокнами. [c.203]

Промышленные аппараты обратного осмоса и ультрафильтрации [c.153]

По способу укладки мембран аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации подразделяют на четыре основных типа аппараты типа фильтрпресс с плоскокамерными фильтрующими элементами аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами аппараты с рулонными или спиральными фильтрующими элементами аппараты с мембранами в виде полых волокон. В такой последовательности они будут здесь рассмотрены. [c.115]

В последнее время в промышленности применяются следующие аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации с плоскими мембранами (фильтр-прессово-го типа) с трубчатыми мембранами диаметром 10—60 мм, которые укладываются внутри перфорированных трубок со спиралевидными (рулонными) мембранами с мембранами в виде полых волокон с внутренним диаметром 24—80 мкм. Разнообразие фильтрующих элементов и аппаратов объясняется прежде всего стремлением упаковать в единицу объема аппарата как можно большую фильтрующую поверхность, чтобы снизить его габариты, а с другой стороны, желанием учесть эксплуатационные возможности для проведения процесса обратного осмоса. [c.104]

Чертежи общего вида аппаратов обратного осмоса и ультрафильтрации. Аппараты обратного осмоса и ультрафильтрации (Приложения 19—20) не стандартизованы. В связи с этим при разработке таких аппаратов следует руководствоваться общими положениями по проектированию аппаратов, работающих под давлением. [c.215]

Аппараты на основе ТФЭ. Одной из сложных технических задач при создании конструкции аппаратов для ультрафильтрации и обратного осмоса является крепление и уплотнение трубчатых фильтрующих элементов, поскольку эти процессы проводятся при высоких рабочих давлениях (до 10 МПа). Необходимость замены ТФЭ из-за относительно небольшого срока службы мембран (до одного года) предопределяет технические решения, основанные на использовании разъемных соединений элементов в аппарате или на создании небольших легко заменяемых и регенерируемых монолитных блоков. [c.137]

Совместное рассмотрение этих процессов в предлагаемой вниманию читателя книге не случайно, так как они имеют много общего. Для их осуществления, например, используются полупроницаемые мембраны, изготовленные из одного и того же материала (но имеющие различные размеры пор). Аналогичны по конструкции и аппараты для проведения этих процессов. Поскольку обратный осмос, ультрафильтрацию и микрофильтрацию проводят под избыточным давлением, все они объединены в одну группу баромембранных процессов. Вместе с тем, различия в механизмах баромембранных процессов определяют особенности их расчета и практического использования. [c.6]

Изменение давления в аппаратах обратного осмоса и ультрафильтрации более существенно. Оно связано с потерями на трение и местные сопротивления и может достигать нескольких [c.168]

Трубчатый фильтрующий элемент представляет собой сменный и обычно неразъемный узел аппаратов для проведения обратного осмоса и ультрафильтрации, состоящий из полупроницаемой мембраны и дренажного каркаса (рис. П1-16). Дренажный каркас, как правило, вы- [c.123]

Накопленный за последние годы опыт создания и эксплуатации промышленных установок, а также обширный экспериментальный материал по исследованию обратного осмоса и ультрафильтрации позволяют автору критически рассмотреть достоинства и недостатки этих методов, сопоставить их с другими методами разделения, а также описать физико-химическую сущность и основные закономерности обратного осмоса и ультрафильтрации, что позволило разработать принципы расчета мембранных процессов и аппаратов. [c.9]

Совместное рассмотрение в данной книге обратного осмоса и ультрафильтрации не случайно, так как эти процессы имеют много общего. Для их осуществления, например, используются полупроницаемые мембраны, приготовленные из одного и того же материала (но имеющие различные размеры пор). Аналогичны и аппараты для проведения этих процессов. Однако механизм процессов обратного осмоса и ультрафильтрации, как будет показано в гл. IV, различен. [c.14]

Среди аппаратов для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации особое место занимают аппараты с фильтрующими элементами, основной частью которых являются мембраны в виде полых [c.156]

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]

К недостаткам обратного осмоса (в меньшей мере ультрафильтрации) следует отнести и тот факт, что процессы проводятся в условиях повышенного давления в системе, что приводит к необходимости разработки специальных уплотнителей и ряду других трудностей при изготовлении мембранных аппаратов и их монтаже. [c.18]

Для расчета движущей силы процесса обратного осмоса, а в ряде случаев и ультрафильтрации (например, при большой концентрации высокомолекулярных соединений) необходимо знание осмотического давления раствора. Вместе с тем, в литературе отсутствуют обобщенные данные по расчету осмотического давления, а имеющиеся справочные значения осмотического давления или осмотических коэффициентов не систематизированы и не собраны воедино. Все это затрудняет проведение расчетов мембранных аппаратов и систем для осуществления процессов обратного осмоса и ультрафильтрации. [c.19]

В химической, микробиологической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности часто встречается задача очистки растворов высокомолекулярных соединений (полимеров, белков и т. д.) от низкомолекулярных примесей (неорганических солей, спиртов и т. д.). Исследования, проводимые за последние годы, показали, что для этой цели можно с высокой эффективностью использовать диафильтрацию. Д и а ф и л ь т р а ц и я — это способ проведения обратного осмоса и ультрафильтрации, используемый в случаях, когда мембрана обладает заметно различной селективностью по отношению к разделяемым компонентам раствора. При диафильтрации в раствор вводится растворитель, расход которого равен количеству отбираемого фильтрата. Компонент раствора, плохо задерживаемый мембраной (НС), переходит вместе с растворителем в фильтрат, и таким образом в аппарате происходит [c.239]

За последние годы мембранные процессы все более проникают в различные отрасли народного хозяйства. Разнообразие областей применения (в медицине —для очистки крови, в нефтепереработке —для обезвоживания масел подробнее см. главу VI) и задач, которые решаются или могут быть решены с помощью обратного осмоса и ультрафильтрации (разделение, очистка, концентрирование и т. д.), определяет необходимость создания многочисленных вариантов аппаратурно-тех-нологического оформления этих процессов, на основе широкого арсенала мембранных аппаратов, полупроницаемых мембран, конструкционных материалов. [c.109]

Исключительный интерес представляет применение обратного осмоса и ультрафильтрации для очистки промышленных и бытовых стоков, опреснения морских и солоноватых вод. Следует отметить, что эти процессы при условии создания достаточной промышленной базы для изготовления мембран, соответствующих материалов и мембранных аппаратов займут лидирующее положение в решении перечисленных выше важнейших технических и экологических проблем. [c.277]

К исследованию этих методов, выявлению возможности их применения для решения различных новых практических задач подключается все большее число исследователей и практиков, которые ранее этой проблемой не занимались. Кроме того, при расчете и проектировании обратноосмотических и ультрафильтрационных промышленных аппаратов и установок для получения исходных данных часто необходимо, как это будет показано в главе V, проведение предварительных экспериментов иа лабораторных, а иногда и на модельных установках. В настоящее время в мире функционирует несколько тысяч установок обратного осмоса и ультрафильтрации различной производительности — от нескольких литров до сотен кубометров в час. В ближайшее время в нашей стране и за рубежом следует ожидать резкого увеличения как числа, так и производительности таких установок, используемых в различных технологических процессах. [c.109]

К аппаратам промышленных масштабов предъявляются требования, определяемые условиями их изготовления и эксплуатации. Прежде всего, промышленные аппараты для осуществления мембранных процессов, в том числе и для обратного осмоса и ультрафильтрации, должны иметь большую рабочую поверхность мембран в единице объема аппарата. Они должны быть простыми в сборке и монтаже ввиду необходимости периодической смены мембран. При движении жидкости по секциям или элементам аппарата она должна равномерно распределяться над мембранной поверхностью и иметь достаточно высокую скорость течения для снижения влияния концентрационной поляризации (см. стр. 170). При этом перепад давления в аппарате должен быть по возможности небольшим. Кроме того, необходимо выполнение всех требований, связанных с работой аппаратов при повышенных давлениях обеспечение механической прочности, герметичности и т. д. Создать аппарат, который в полной мере удовлетворяет всем требованиям, по-видимому, невозможно. Поэтому для каждого конкретного процесса разделения следует подбирать конструкцию аппарата, обеспечивающую наиболее выгодные условия проведения именно этого процесса. [c.115]

В этом разделе рассмотрены методы расчета основных технологических параметров процессов разделения жидких смесей обратным осмосом и ультрафильтрацией, значения которых необходимо знать при расчете мембранных аппаратов, а также элементы расчета этих аппаратов. [c.224]

Мембраны — полые волокна — изготовляют наружным диаметром от 40 мкм до 2,5 мм и внутренним диаметром от 20 мкм до 1,5 мм. Толщина стенки полого волокна должна обеспечивать его прочность и устойчивость при действии внешнего или внутреннего давления. Несмотря на сравнительно большую неравномерность пор, полые волокна получили распространение в аппаратах для обратного осмоса и ультрафильтрации, так как обеспечивают огромную поверхность фильтрации в единице объема аппарата. [c.564]

Аппараты с мешалками используются в основном при лабораторных исследованиях обратного осмоса и ультрафильтрации (см. стр. ПО). Однако в ряде специальных случаев подобные аппараты могут найти применение и в промышленности, если по каким-либо причинам необходимо интенсивное перемешивание разделяемого раствора, например при использовании аппарата в качестве реактора с отводом одного из продуктов реакции через мембрану и т. п. [c.238]

Метод расчета эмпирических корреляций по влиянию концентрации растворенных веществ и гидродинамических условий нашел развитие в работах Ю. И. Дытнерского и Р. Г. Кочарова и базируется на экспериментально изученных зависимостях селективности и проницаемости от концентрации растворенных веществ и гидродинамических условий в аппаратах обратного осмоса и ультрафильтрации [186—188]. Во всех случаях предполагается, что процесс проводится при постоянном давлении и постоянной температуре. [c.230]

Рис. 5.26. Схемы соединения разделительных элементов и аппаратов в установках для обратного осмоса и ультрафильтрации а—одноступенчатое разделение с переменным числом параллельно-соединенных аппаратов б—двухступенчатое разделение с параллельным и па> раллельно-цоследовательным соединением аппаратов

Классификация мембранных модулей и аппаратов. Аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации бывают периодического и непрерывного действия. [c.521]

В чем заключается расчет аппаратов для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации [c.595]

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]

Аппараты и установки для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрация аналогичны и в них используются полупроницаемые мембраны из одного и того же материала, но имеюшие различные размеры пор. [c.430]

ДИАФИЛЬТРАЦИЯ, способ осуществления мембранных методов разделения р-ров (гл. обр. обратного осмоса и ультрафильтрации), используемый в тех случаях, когда проницаемость мембраны по отношению к разл. компонентам р-ра сильно различается. При Д. в мембранный аппарат с разделяемым р-ром дополнительно вводится р-ритель, расход к-рого обычно равен кол-ву отбираемого из аппарата филь-трата. Компонент р-ра, плохо задерживаемый мембраной, переходит вместе с вводимым р-рителем в фильтрат компонент, селективно задерживаемый мембраной, остается в аппарате, что позволяет практически нацело разделить компоненты р-ра. Д. примен., вапр., для очистки р-ров полимеров от минер, солей. Достоинства способа — высокая степень разделения, простота конструктивного оформления, низкие эксплуатац. расходы. [c.161]

Разделение обратным осмосом и ультрафильтрацией осуществляется без фазовых превращений, и энергия расходуется в основном на создание давления исходной жидкости, ее пере-меш ивание в аппарате и продавливание через мембрану. Эта энергия сравнительно невелика. Например, расход энергии на опреснение морской воды обратным осмосом составляет всего 2—2,5 кВт ч/м , в то время как на этот же процесс дистилляцией требуется затратить энергии в 10—15 раз больше. [c.8]

Применение. Ацетатные нити используют прн изготовлении бельевого трикотажа, тканей для подкладки и штор, изделий детского ассортимента, косынок и др., триаце-татные-при изготовлении тканей для платьев, галстуков, купальных костюмов, термообработанные триацетатные-в пронз-ве плиссированных н тисненых изделий. Из текстури-рованных нитей изготовляют трикотажные изделия. Жгутовое А. в. применяют в пронз-ве сигаретных фильтров, задерживающих 30-50% никотина, до 80% фенола н пирокатехина, 30-40% 3,4-бензпирена (на изготовление жгута расходуется ок. 20% мирового выпуска ацетатов целлюлозы). Полое волокно с селективно проницаемыми стенками используют в спец. аппаратах для мембранного разделения р-ров и коллоидных систем методами обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа. Мировое произ-во А. в. 609 тыс. т/год (1983), из них текстильного назначения 275 тыс. т/год, остальное-жгутовое А. а [c.226]

Для обессоливания смеси биохимически очищенной сточной воды и продувочной воды из градирен на ряде заводов используются установки, работа которых основана на принципе обратного осмоса. Они включают блоки известкования, умягчения во взвешенном слое, фильтрования и обратного осмоса. Согласно зарубежным данным [88], этот метод имеет преимущества по сравнению с ранее используемыми методами замораживания, многокорпусного выпаривания, адиабатического многоступенчатого испарения, парокомпрессорной дистилляцией. Кроме того, в этом процессе не требуется применения оборудования из специальных сталей, и он относительно прост в оформлении. В ближайшем будущем этот метод, несомненно, заменит более дорогостоящий способ термического обезвреживания сточных вод. Работы по его разработке уже ведутся рядом научно-исследова-тельских организаций. Проведены опытные испытания метода обессоливания сточных вод с применением обратного осмоса, ультрафильтрации (для удаления органических соединений), фильтрования через динамические мембраны (для удаления органических соединений и обессоливания). Получаемый в процессе концентрат после прохождения каскада аппаратов направляется на сушку. [c.168]

Данный метод базируется на сочетании уравнений материального баланса с уравнениями, характеризующими зависимость селективности и удельной производителйности от концентрации растворенных веществ и гидродинамических условий в аппаратах обратного осмоса [93, 94, 96]. В частных случаях (невысокие концентрации растворенных веществ, отсутствие гелеобразования) метод может быть применен к процессу ультрафильтрации. [c.168]

Исследовательские и конструкторские работы привели к созданию принципиально новых конструкций плоскорамных аппаратов [117]. На рис. 111-12 показано, как осуществляется сборка аппарата, разработанного Эсмондом [119]. Аппарат состоит из двух несущих фланцев 1, стягиваемых болтами 2. Под фланцами расположены две уплотнительные пластины 3, между которыми находится пакет из фильтрующих элементов и разделительных пластин 6. Аппараты такого типа могут использоваться для ультрафильтрации и обратного осмоса. [c.121]

ГИПЕР- И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ, применяют для разделения р-ров методом обратного осмоса или ультрафильтрации. Наиб, распространены полимерные мембраны в виде пленок, полых нитей и тонких покрытий, нанесенных на подложки, имеющие форму листов или полых цилиндров. Гиперфильтрац. пленочные мембраны имеют асимметричную структуру, причем плотный (активный) слой, занимающий 0,1—0,3% ее толщины, обращен к разделяемой системе и обеспечивает задерживание растворенных в-в (напр., Nad) проницаемость 0,05—0,1 м / (м -сут-МПа) при селективности до 99%. Плотность упаковки в разделит, аппарате до 1000 м /м . Полые нити имеют внеш. диаметр 40—200 мкм, толщину стенки ок. 25% от него проницаемость 0,02—0,06 м /(м <суТ МПа) [c.135]

Какие конструкции аппаратов для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации применяют в пишевых производствах [c.595]

Из практики эксплуатации мембранных аппаратов следует, что обратный осмос может быть эффективно применен для обес-соливания электролитов концентрацией от 5 до 207о для растворов органических веществ этот диапазон значительно шире. При ультрафильтрации высокомолекулярных соединений верхний предел концентрации растворенного вещества определяется условиями образования гелеобразного осадка на поверхности мембраны или концентрацией, при которой проницаемость становится слишком низкой из-за чрезмерного возрастания вязкости концентрируемого раствора. [c.435]

Трубчатый фильтрующий элемент (рис. 17.9) представляет собой сменный узел аппаратов для проведения обратного осмоса или ультрафильтрации, состоящий из полупроницаемой мембраны 1, дренажного каркаса, изготовленного из пористой трубы 2, и дренажной прокладки 3, предотвращающей вдавлн- [c.437]

Аппараты с мембранами в виде полых волокон для процессов обратного осмоса и ультрафильтрации занимают особое место, так как имеют очень высокую плотность укладки полупроницаемых мембран, равную 20 000—ЗООООм /м - Это достигается использованием мембран в виде полых волокон малого диаметра (45—200 мкм) с толщиной стенки 10—50 мкм. Полые волокна-мембраны способны выдержать рабочее давление, равное десяткам мегапаскалей, поэтому аппараты с такими мембранами не требуют дренажных и поддерживающих устройств, что значительно снижает капитальные затраты, упрощает их сборку и эксплуатацию. [c.439]