Забивание пор и скорость фильтрации

Рис. 14.6. Забивание мембраны при фильтрации воздуха. Забивание количественно характеризуется изменением перепада давления через мембрану. При сохранении постоянной скорости воздушного потока разница в величинах давления по обе стороны мембраны служит мерой ее забивания. При забивании пор мембраны, для того чтобы скорость потока воздуха сохранить постоянной, требуется

Чтобы решить эту проблему, клеточную суспензию пропускают с высокой скоростью параллельно поверхности мембраны (рис. 16.7, Б), так что через мембрану за один раунд проходит только небольшая часть циркулируюшей жидкости. Остальная ее часть очишает мембрану от накопившихся клеток (см. рисунок), и в результате скорость фильтрации падает не так быстро, как при необратимом забивании фильтра. После многочисленных раундов фильтрации через мембрану проходит почти вся культуральная среда. Этот метод используется пока только в лаборатории в промышленных процессах для сбора к-теток применяют центрифугирование. [c.365]

Однако следует учесть, что это соотношение выполняется только с определенными ограничениями. Известно, что скорость фильтрации со временем при неизменных условиях может меняться. Не всегда она пропорциональна гидростатическому давлению и обратно пропорциональна вязкости жидкости. Очень сильно на протекаемость влияет загрязнение пористых перегородок и забивание пор пузырьками газа, растворенного в жидкости. Однако несмотря на сложность явлений, сопровождающих протекание жидкостей через пористые перегородки, в химической промышленности свойства диафрагмы характеризуют коэффициентом протекаемости К, вычисляемым по формуле [102] [c.65]

Очищенные газы удаляются с верха колонны, а раствор поступает в гидрозатвор 2. Во избежание забивания отверстий колосниковой решетки последние непрерывно прочищаются ножами, насаженными на вал, приводимый во вращение мотором. Избыток жидкости из гидрозатвора 2 перетекает в промежуточный сборник 5, откуда центробежным насосом 7 возвращается на орошение скруббера. Часть фталевой кислоты и 1,4-нафтохинона оседает в гидрозатворе и поступает далее в сборник суспензии /, представляющий собой стальной аппарат с водяной рубашкой для охлаждения. Для предотвращения коррозии стенки аппарата выложены изнутри графитовой плиткой. При охлаждении из раствора дополнительно выпадает осадок фталевой кислоты. Суспензия из сборника 1 подлежит фильтрации. Осветленный раствор поступает в сборник 8, Откуда возвращается на орошение скруббера. В результате контакта с циркулирующим раствором температура газов снижается до 35—40 °С. При повышенной температуре увеличивается скорость гидратации фталевого и малеинового ангидридов, что благоприятно сказывается на процессе очистки. [c.147]

Уникально малый разброс размеров пор, практически полное отсутствие адсорбции биополимеров на поверхности и внутри пор ядерных фильтров сделали их незаменимыми в производстве вакцин против ряда особо опасных вирусных заболеваний человека и сельскохозяйственных животных (бешенство, клещевой энцефалит, грипп и многие другие) и при получении концентратов вирусов. В промышленных процессах очистки вирусов на ядерных фильтрах используются плоскокамерные мембранные аппараты, обеспечивающие концентрирование 5—20 литров культуральных вирусных суспензий за время 0,5—2 часа. При этом используются обычные для мембранных процессов режимы тангенциального течения жидкости над поверхностью мембран со скоростью 0,1—0,5 м/с. Эти режимы мембранной фильтрации позволяют предотвратить быстрое забивание пор мембран и связанное с ним снижение скорости фильтрации. [c.10]

ЗАБИВАНИЕ ПОР И СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ [c.88]

Скорость, с которой вода проходит через мембрану при фильтрации, является функцией как размеров пор, так и их плотности, т. е. их количества на единице поверхности мембраны. По мере блокирования пор частицами (рис. 4.7) эффективная пористость мембраны и скорость фильтрации падают. Таким образом, для практических целей очень важно знать, как работает мембрана, т. е. скорость фильтрации и скорость забивания. [c.88]

Забивание пор и скорость фильтрации [c.89]

Как и шламовая подушка, сальник на долоте образуется при высоких осевых нагрузках. В твердых породах зубья долота частично забиваются шламом. Насколько такое забивание снижает механическую скорость бурения, определить трудно, потому что это явление трудно отличить от образования шламовой подушки. Гарнье и ван Линген утверждали, что при контактировании частиц шлама с поверхностями долота эти частицы прилипают из-за разницы давлений в порах частиц шлама и в буровом растворе. Таким образом, механизм их удержания такой же, как и при прихвате бурильной колонны из-за перепада давления. В конце, концов частицы шлама освобождаются, так как в результате фильтрации перепад давления исчезает. [c.352]

Если температура потери подвижности топлива в какой-то степени определяется его температурой застывания, то температура прекращения фильтрации топлива зависит от температуры начала его кристаллизации, которая характеризует момент выделения из топлива кристаллов парафина. Скорость забивания фильтра кристаллами парафина зависит от типа фильтра, размера его пор, перепада давления, концентрации кристаллов в топ- ливе, их величины и формы. [c.60]

Рис. 7.5. Влияние предфильтра на скорость забивания мембран при крупномасштабной фильтрации. Постоянство расхода жидкости поддерживается подъемом давления по мере забивания мембраны. На забивание указываем рост перепада давления на мембране.

Опыты показали, что при одной и той же площади и эффективности фильтрации целлюлозно-асбестовые маты забиваются намного медленнее, чем бумага с асбестовыми волокнами. Однако это преимущество теряется, если делать сравнение, исходя из занимаемого фильтрами объема в таком случае скорость забивания фильтров становится в обоих случаях одинаковой, потому что в равном объеме можно разместить намного большую площадь бумаги, чем матов. [c.314]

Чистота отсасывающих цилиндров, их своевременная шлифовка, необходимая твердость резиновых покрытий и ее однородность по ширине, величина бомбировки валов должны быть под постоянным контролем механика и технолога цеха. На быстроходных машинах отсасывающие рубашки должны промываться каждую смену специальными спрысками с давлением струи 50—100 атм, создаваемым передвижным плунжерным насосом. Обычно отверстия отсасывающих валов забиваются бумажной слизью и мелким шерстяным ворсом от прессовых сукон. Срок службы сукон зависит от скорости машины и применяемых линейных давлений. На скоростных машинах он колеблется Qт 10 до 20 суток. На первом прессе обычно срок службы сукна в 1,5—2 раза меньше, чем на втором. Более тяжелые сукна весом 1100—1200 г/м работают несколько больше, чем, например, сукна весом 950—1000 г/м , однако у них ниже фильтрующая способность. Для улучшения работы сукон должна быть обеспечена их непрерывная промывка под давлением горячей водой с температурой 45—50° с использованием новых моющих средств. Сукна выходят из строя в основном по условиям технологии— вследствии забивания пор сукна мелким волокном, частицами каолина и проклеивающими веществами. При забивании пор сукна резко возрастает гидравлическое сопротивление фильтрации и происходит дробление мокрого полотна бумаги в зоне захвата валов. Это вызывает необходимость остановки машины для смены сукон. Опыт работы показывает, что снижение обезвоживания в прессовой части на 1% эквивалентно выходу из строя четырех сушильных цилиндров. Все прессовые сукна для стабилизации их размеров и увеличения срока службы должны быть антисептированы и пропитаны специальными химическими составами (например, хиноном). Для каждого вида [c.109]

Различие в структуре глубинного фильтра, сделанного из стекловолокна, асбеста или бумаги, и полимерной мембраны показано на рис. 2.4. Большинство частиц при фильтрации глубинным фильтром выделяется не на его поверхности, а оказывается прилипшими к волокнам внутри каналов, образующих целый лабиринт (см. рис. 2.10). В случае же мембранной фильтрации большинство частиц остается на поверхности мембраны, и их проникновение в глубь матрицы либо очень мало, либо вовсе отсутствует. Глубинные фильтры характеризуются высокими скоростями пропускаемых через них потоков жидкости, устойчивы против забивания и используются главным образом для осветления жидкостей и извлечения крупных частиц. Мембранные же фильтры обеспечивают (относительно) низкие скорости потока, легко забиваются и применяются в основном для выделения мелких частиц. Частицы, задержанные глубинным фильтром, остаются внутри него, поэтому их трудно наблюдать или подвергнуть анализу, в то время как частицы [c.26]

В тех случаях, когда забивание мембран и фильтров приводит к значительным трудностям, можно прибегнуть к предварительной фильтрации, чтобы удалить более крупные частицы. Наиболее подходящими для этой цели являются, например, фильтры из стеклянного микроволокна. Они действуют как глубинные фильтры и могут быть получены с номинальным размером пор менее 1 мкм. На рис. 2.9 представлены сравнительные данные по скорости забивания мембранного фильтра и фильтра из стеклянного микроволокна при одинаковом номинальном размере пор. [c.91]

Результаты тщательных исследований скоростей забивания различных мембранных фильтров при пропускании через них питательных сред для микробиологических анализов приводятся в работе [193]. Фильтрация таких суспензий с высокой концентрацией частиц ведет к быстрому забиванию мембран, при этом на процесс оказывают влияние различные факторы. Одним из наиболее важных факторов является степень анизотропности мембран даже у не сильно анизотропных мембранных фильтров верхняя и нижняя стороны имеют разные скорости забивания. Некоторые из фирм-изготовителей рекомендуют ориентировать выпускаемые ими мембраны определенным образом, другие же считают, что. для их мембран не имеет значения, какой стороной они будут обращены к фильтруемой жидкости. Как правило, каждая мембрана помещается в упаковке таким образом, что ее верхняя сторона соответствует той, которая при изготовлении мембраны соприкасалась с воздухом и должна иметь меньшие размеры пор. Однако следует подчеркнуть, что для многих областей применения процесса фильтрации ориентация мембраны в фильтродержателе не имеет значения [c.92]

Наличие широкого ассортимента освоенных промышленностью мембранных модулей в виде патронов (фильтр-патроны) делает возможным применение при фильтрации более высоких давлений и обеспечение существенно больших поверхностей фильтрации по сравнению с дисковыми мембранами. Вообще, говоря, скорость забивания мембранного модуля является функцией площади поверхности мембраны, через которую протекает жидкость, и поэтому скорость забивания патронных мембранных модулей значительно ниже из-за относительно большой площади их поверхности. [c.132]

Площадь поверхности мембран можно рассчитать, исходя из заданной производительности процесса. Один из способов решения этого вопроса заключается в делении объема фильтруемой жидкости на время процесса фильтрации. Для вычисления площади поверхности используется график, такой, как на рис. 6.6. Он отражает зависимость между скоростью потока жидкости через мембраны с различными размерами пор и величиной перепада давления в системе. Большинство фирм-изготовителей приводят для своих мембран в виде дисков и патронов зависимости такого типа. Поскольку приведенные на графиках значения скоростей потока являются исходными, т. е. не отражают эффект забивания пор мембран, необходимо каким-то образом учитывать забивание пор. Один из возможных простых способов состоит в умножении найденной из графиков площади поверхности на множитель, равный примерно 5, чтобы быть уверенным, что этого достаточно для завершения процесса. Вводить поправку следует также, если вязкость фильтруемой жидкости отлична от вязкости воды (например, вязкий [c.139]

Более точный способ определения необходимых для работы размеров мембраны особенно для крупномасштабных процессов, когда существенной становится ее стоимость, заключается в получении падающей кривой скорости потока для фильтруемой жидкости. Для этого используют мембрану небольшого диаметра и пропускают через нее раствор под тем же давлением, что и в реальном процессе фильтрации. Измеряют скорость потока в начале процесса (мл/мин), а затем через последовательные промежутки времени. Как правило, скорость потока уменьшается со временем по линейному закону, до тех пор пока не наступит момент резкого изменения этой зависимости. Начальный линейный участок этой зависимости опреде-ияется забиванием отдельных пор когда же забиваются все поры, скорость потока резко уменьшается. Момент времени, когда происходит резкое изменение скорости потока, определяется природой фильтруемого материала. Таким образом, необходимо зарегистрировать полный объем жидкости, который прошел через мембрану к моменту времени, при котором произошло резкое изменение потока жидкости, и выполнить соответствующие расчеты по формуле, приведенной ниже. Необходимая для процесса фильтрации площадь 5 поверхности мембраны определяется формулой [c.141]

В ОДИН общий фильтрат. Общая производительность такой системы равна сумме производительностей через каждую отдельную мембрану. При параллельной фильтрации перепад давления на мембранах меньше, при этом на каждой мембране всей установки перепад давления будет тем же. Поэтому увеличение перепада давления при забивании мембраны можно избежать, если. установить достаточное число фильтрующих устройств, так чтобы к концу процесса фильтрации перепад давления был небольшим (0,15—0,2 атм). Пропускание через мембрану жидкостей с небольшими скоростями потока способствует продлению ее срока службы, в противном случае различные примеси, проникая глубоко в поры мембраны, забивают ее. Параллельная фильтрация нашла широкое применение также и для мембран в патронном исполнении, когда отфильтрованные каждой мембраной жидкости также объединяются в конечный фильтрат. [c.146]

Большое значение имеет способ регенерации фильтроэлемента. Накопленный опыт показывает, что регенерация вибростряхиванием, наложением ультразвука, обдувкой струей газа недостаточно эффективна и приводит к быстрому необратимому забиванию фильтра. Эти способы надо совмещать с другими, нанример с обратной отдувкой. Обратная отдувка — наиболее простой и эффективный способ регенерации. Однако во избежание забивки пор при выборе режима регенерации следует учитывать специфику их структуры. Так, для предотвращения необратимой забивки пор проводят частичную регенерацию фильтра при соотношении скорости регенерации Ур и скорости фильтрации Уф р/Уф = 0,5 -г 0,6 последнее справедливо только для фильтров, изготовленных из округлых порошков. Для фильтров, изготовленных из несферических порошков, производят регенерацию при соотношении Ур/Уф = 0,7 -Ь 0,8 однако это справедливо только для грубопористых фильтров. По данным авторов [7, 9 11], для мелкопористых фильтров с размером пор 24-7 мкм наилучшие результаты достигаются при Ур/Уф = 1,0 4-1,3 в этой же работе наиболее перспективной признана регенерация с помощью эжекционной импульсной обратной отдувки она позволяет проводить регенерацию без остановки работы фильтра и сокращает расход балластного газа в 3-5 раз. [c.651]

Поскольку фильтрация суспензий осуществляется при постоянном давлении, удельная производительность мембраны постепенно надает, как показано на рис. 2.9. Это происрсодит вследствие ее забивания большие частицы, задерживаемые мембраной, постепенно заполняют поры и блокируют их, в результате чего поток жидкости может вообще прекратиться. Скорость фильтрации определяется следующими факторами 1) перепадом давления на мембране фильтрация под давлением в общем случае протекает быстрее, чем под вакуумом, поскольку при этом возможно создать более высокий перепад давления 2) типом мембраны и особенно размерами ее пор и пористостью мелкие поры забиваются быстрее крупных даже в случае отсутствия частиц в жидкости скорость ее потока [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология