Ультрафильтрация

К основным мембранным методам разделения жидких систем относятся обратный осмос, ультрафильтрация, диализ, электродиализ. В любом из этих процессов разделяемый раствор вводится в соприкосновение с полупроницаемой мембраной с одной ее стороны. Вследствие особых свойств полупроницаемых мембран прошедшая через них смесь обогащается одним из компонентов. В ряде случаев процесс проходит настолько полно, что продукт практически не содержит примесей, задерживаемых мембраной. И наоборот, применяя тот или иной мембранный метод разделения, можно получить в растворе перед мембраной компонент или компоненты практически без примесей вещества, прохо- [c.13]

ОБРАТНЫЙ ОСМОС И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ [c.3]

Существуют следующие мембранные методы микрофильтра-цня — процесс разделения коллоидных растворов и взвесей под действием давления ультрафильтрация — разделение жидких смесей под действием давления обратный осмос — разделение жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного к раствору давления, превышающего его осмотическое давление диализ — разделение в результате различия скоростей диффузии веществ через мембрану, проходящее при наличии градиента концентрации электродиализ — процесс прохождения ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического ноля. [c.106]

Обратный осмос и ультрафильтрация.— М. Химия, 1978, —352 с., ил. [c.4]

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]

Ультрафильтрацию и обратный осмос применяют в системах локальной обработки сточных вод при небольших их расходах для концентрирования и выделения относительно ценных компонентов и очистки воды. [c.106]

Автор далек от мысли, что все аспекты обратного осмоса и ультрафильтрации полностью раскрыты. Отнюдь нет. Учитывая большой интерес к рассматриваемой проблеме специалистов различного профиля — технологов, биологов, конструкторов и других, а также сравнительно небольшой объем книги, автор считал своей главной задачей, не загромождая книгу частными вопросами, изложить материал в форме, доступной для самого широкого круга читателей. Для более детального ознакомления с интересующими читателя вопросами следует воспользоваться списком основной литературы, как правило, обзорного характера. [c.9]

Как и всем мембранным методам, обратному осмосу и ультрафильтрации свойственно явление концентрационной поляризации, которое заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате происходит падение проницаемости и селективности, сокращается срок службы мембран. Для уменьшения вредного влияния концентрационной поляризации необходимо турбулизовать прилегающий к поверхности мембраны слой жидкости, чтобы ускорить перенос растворенного вещества в ядро разделяемого раствора. Этого добиваются применением в лабораторных установках магнитных мешалок и вибрационных устройств, а в промышленных условиях увеличением скорости протекания жидкости вдоль мембраны и использованием различного рода турбулизаторов. [c.18]

За рубежом, и прежде всего в США, Японии, Англии, Франции, ФРГ, обратный осмос и ультрафильтрация получили широкое промышленное развитие для обработки воды и водных растворов, очистки сточных вод, очистки и концентрирования растворов высокомолекулярных веществ. В настоящее время в этих странах действует несколько тысяч обратноосмотических и ультрафильтрационных установок производительностью от 1—3 до 17 000 м /сут (например, на одном из металлургических заводов в Японии для очистки сточных вод). В США в 1981 г. должна вступить в строй обратноосмотическая (в сочетании с электродиализом) опреснительная установка производительностью около 38 000 м /сут. С пуском этой установки, а также ряда других (см. главу VI) около половины опресняемой на нашей планете воды будет обрабатываться мембранными методами. [c.8]

Движущей силой ультрафильтрации является разность давлений (рабочего и атмосферного) по обе стороны мембраны. Так как осмотические давления ВМС малы по сравнению с рабочим давлением жидкости, то при вычислении движущей силы процесса ультрафильтрации обычно их не учитывают. Если используемая в ультрафильтрации мембрана не селективна по отношению к ВМС (при разделении ВМС и ВМС), то в этом случае осмотические давления ВМС при расчете движущей силы ультрафильтрации также не учитываются. При высоких концентрациях ВМС осмотические давления могут достигать значений, соизмеримых с рабочим давлением жидкости, и тогда движущая сила определяется по уравнению (0.1). Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях 0,3—1 МПа (3—10 кгс/см ). [c.16]

Микроорганизмы разрушаются проникающим излучением в 10 рад. Поэтому с ними можно бороться ионизирующим излучением. Микроорганизмы из топлива удаляются при ультрафильтрации через мембранные фильтры размером пор 0,35— 0,45 мкм. [c.32]

Наряду с другими мембранными методами разделения жидких систем, широкое распространение в промышленности и лабораторной практике получили обратный осмос и ультрафильтрация. [c.14]

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]

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]

Обратный осмос и ультрафильтрация имеют принципиальное отличие от обычной фильтрации. Если при фильтрации продукт откладывается в виде кристаллического или аморфного осадка на поверхности фильтра, то при обратном осмосе и ультрафильтрации образуется два раствора, один из которых обогащен растворенным веществом. В этих процессах накопление растворенного вещества у поверхности мембраны недопустимо, так как приводит к резкому снижению селективности и проницаемости мембраны. [c.17]

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]

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]

Однако важнейшие преимущества этих методов, перекрывающие отмеченные выше недостатки, позволяют сделать заключение о несомненной их перспективности. Это подтверждается не только большим потоком научных публикаций и патентов по обратному осмосу и ультрафильтрации [1 —12], но и накопленным экспериментальным материалом, полученным как на лабораторных, так и на опытно-промышленных и промышленных установках [4—12]. [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]

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]

Поскольку для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации применяются исключительно пористые мембраны, то в данной книге все аспекты теории и практики обратноосмотических и ультрафильтрационных процессов рассматриваются только относительно пористых мембран. [c.47]

Современные представления, лежащие в основе капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости (см. стр. 203), позволяют сделать вывод о возможности получения пористых селективных мембран для обратного осмоса и ультрафильтрации практически из [c.47]

Таким образом, технология изготовления пропитанных мембран открывает широкие возможности получения разнообразных полупроницаемых мембран для проведения обратного осмоса и ультрафильтрации. [c.76]

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]

Знание структуры полупроницаемых мембран имеет большое значение при решении задач разработки количественной теории мембранных процессов и их успешной реализации. Поскольку пористые мембраны наиболее перспективны для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации, то целесообразно подробнее рассмотреть основные методы определения пористости, размера и распределения пор для этого типа мембран. [c.91]

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]

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]

Наряду с указанными типами конструкций ТФЭ при малых рабочих давлениях (например, для ультрафильтрации) мембрану используют без трубки или армируют ее в процессе формования тканым рукавом. Диаметр таких мембран обычно не превышает 3—5 мм. Это значительно повышает удельную рабочую поверхность мембран и снижает материалоемкость аппаратов. С целью предохранения таких мембран от прогиба и излома, а также для создания удобства при сборке аппаратов мембраны формуются в виде монолитных блоков или соединяются друг с другом гибкой связью 2 (рис. П1-17) с образованием при сворачивании в рулон подвижного пакета. Концы такого пакета заливаются смолой так, чтобы каналы трубчатых мембран 1 оставались открытыми. Блок устанавливается в корпус аппарата 3 и уплотняется по торцам, которые отделяют напорные камеры от камеры сбора фильтрата. Такие конструкции нашли ограниченное применение из-за низкой прочности пористых мембран, но при устранении этого недостатка могут быть весьма перспективными. [c.125]

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]

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]

Значительный технологический эффект может быть получен от воздействия на мембранные системы таких внешних факторов, как электрические и магнитные поля, ультразвуковые волны и т. д. Более того, изучение влияния этих факторов на характеристики процесса разделения позволит полнее вскрыть механизм обратного осмоса и ультрафильтрации. [c.169]

Понятно, что изучение явления концентрационной поляризации, оценка его влияния на процесс обратного осмоса и ультрафильтрации и определение возможных путей снижения этого влияния представляет важную задачу при проектировании мембранных установок. [c.170]

В аппаратах с плоскими мембранами используются турбулизаторы в виде сплошных пластмассовых шариков, диаметр которых на 0,3— 0,5 мм меньше расстояния между двумя мембранами, образующими канал для протекания раствора. Скорость ультрафильтрации увеличивается в 1,5—2 раза, если при этом движение раствора будет возвратно-поступательное при частоте пульсации примерно 60 мин-. Для такого увеличения скорости процесса при стационарном режиме движения раствора необходимо повышение скорости потоку примерно в б раз [148]. [c.175]

Для повышения скорости ультрафильтрации в каналы между мембранами вводятся полые тела (из жесткого или эластичного материала) клиновидной формы с острым углом, направленным против движения потока. Однако и этим турбулизаторам присущ общий недостаток большинства неподвижных вставок — возможность образования застойных зон. [c.175]

Однако время показало, что это не так. Благодаря усилиям таких энтузиастов как Ю. А. Авдонин, Н. И. Белов, В. П. Дубяга, Ф. Н. Карелин, Е. Е. Каталевский, Н. Е. Кожевникова, Р. Г. Кочаров, Л. С. Лукавый, Н. И. Николаев, Л. П. Перепечкин, К- М. Салдадзе, В. А. Фед-ченко и др. при активной поддержке Государственного Комитета СМ СССР по науке и технике. Научного Совета АН СССР Теоретические основы химической технологии . Министерства химической промышленности и других организаций и ведомств обратный осмос и родственный ему процесс — ультрафильтрация вышли в нашей стране на порог широкого промышленного использования. [c.7]

Расчеты и накопленный фактический материал показывают, что применение полупроницаемых мембран может дать значительный экономический эффект в сложившихся традиционных производствах, открывают широкие возможности для создания принципиально новых, простых и малоэнергоемких технологических схем (особенно при сочетании с такими широко распространенными методами разделения, как дистилляция, адсорбция, экстракция и пр.), для улучшения качества продукции и позволяет использовать различные отходы. А тот эффект, который может дать широкое применение обратного осмоса и ультрафильтрации для решения, например, важнейшей технической и экологической проблемы современности — защиты окружающей среды от загрязнений, даже трудно переоценить. [c.8]

Мембранология, таким образом, стала важнейшей научной дисциплиной, призванной разрешать многие вопросы не только биологии, но и техники. Поток информации по различным вопросам мембранологии (биологической и технической) как в СССР, так и за рубежом стремительно возрастает. Так, только по обратному осмосу и ультрафильтрации публикуется 350—400 работ в год. Нет сомнения в том, что совместные усилия ученых в этой области должны в ближайшем будущем привести к становлению мембранологии как самостоятельного научного направления. [c.9]

Иногда в литературе термин обратный осмос ошибочно отождествляется с термином гиперфильтрация . Так как греческое слово hype г и латинское и 1 t г а имеют одно и то же значение — сверх, то слова гиперфильтрация и ультрафильтрация являются синонимами, но определяют различные по механизму процессы. Поэтому здесь и дальше термин гиперфильтрация не применяется. [c.15]

Ультрафильтрацию в отличие от обратного осмоса используют для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя. Вапри-мер, для водных растворов принимают, что ультрафильтрация применима тогда, когда хотя бы один из компонентов системы имеет молекулярную массу от 500 и выше. [c.16]

При разделении или концентрировании растворов солей обратным осмосом величину ф иногда называют коэффициентом солезадержания или просто солезадержанием мембраны. При разделении ультрафильтрацией величину ф часто называют коэффициентом задержания растворенного вещества. [c.18]

Оказалось, что эти мембраны обладают значительной проницаемостью при низких давлениях, но очень малой селективностью. Однако даже при такой селективности по раствору ЫаС1 эти мембраны могут быть с успехом использованы для проведения процесса ультрафильтрации. [c.76]

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]

Скорость диффузии растворенного вещества с большой молекулярной массой (>500) в раствор низка и значительно меньше скорости диффузии электролита. Поэтому влияние концентрационной поляризации на процесс ультрафильтрации намного сильнее, чем на процесс обратного осмоса. Концентрация у поверхности мембраны при ультрафильтрации может достигнуть такого значения, что на мембране может образоваться слой геля, который резко снижает скорость процесса. Для того чтобы повысить скорость ультрафнльтрации, приходится интенсивно перемешивать раствор или прокачивать его с большой скоростью (до 3—5 м/с) над мембраной. Однако в ряде случаев такой путь оказывается непригодным, так как приводит к резкому повышению расхода энергии на циркуляцию раствора, недопустимому повышению температуры раствора, разрушению структуры некоторых биополимеров и т. п. В этих случаях более рациональным может оказаться применение турбулизирующих вставок. [c.174]

Курс коллоидной химии 1974 (1974) -- [ c.24 ]

Курс коллоидной химии 1995 (1995) -- [ c.28 ]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.311 ]

Коллоидная химия 1982 (1982) -- [ c.199 ]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.186 ]

Курс коллоидной химии (1976) -- [ c.255 , c.258 ]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.162 ]

Аминокислоты Пептиды Белки (1985) -- [ c.347 , c.349 ]

Машины и аппараты пищевых производств (2001) -- [ c.518 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.327 ]

Химия кремнезема Ч.1 (1982) -- [ c.0 ]

Биологическая химия Изд.3 (1998) -- [ c.32 ]

Нейрохимия Основы и принципы (1990) -- [ c.249 ]

Биологическая химия (2002) -- [ c.237 ]

Химия Краткий словарь (2002) -- [ c.306 ]

Химия коллоидных и аморфных веществ (1948) -- [ c.145 , c.146 , c.509 ]

Курс коллоидной химии (1984) -- [ c.26 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.604 ]

Химия справочное руководство (1975) -- [ c.499 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.38 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.271 ]

Курс химии Часть 1 (1972) -- [ c.233 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.271 ]

Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков (1974) -- [ c.306 ]

Курс общей химии (1964) -- [ c.143 , c.144 ]

Экстрагирование из твердых материалов (1983) -- [ c.54 ]

Техника лабораторных работ (1966) -- [ c.357 ]

Физико-химия коллоидов (1948) -- [ c.188 ]

Курс коллоидной химии (1964) -- [ c.110 ]

Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы (1989) -- [ c.286 ]

Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3 (1952) -- [ c.34 , c.47 , c.48 ]

Краткий курс коллойдной химии (1958) -- [ c.25 ]

Физическая и коллоидная химия (1957) -- [ c.206 , c.207 , c.214 ]

Основы физической и коллоидной химии Издание 3 (1964) -- [ c.340 ]

Физическая и коллоидная химия (1974) -- [ c.374 ]

Физическая биохимия (1949) -- [ c.366 ]

Фильтрование (1980) -- [ c.82 , c.83 ]

Физическая и коллоидная химия Учебное пособие для вузов (1976) -- [ c.227 ]

Физическая химия и химия кремния Издание 3 (1962) -- [ c.203 ]

Физическая и коллоидная химия (1954) -- [ c.190 ]

Ионообменная технология (1959) -- [ c.146 ]

Физическая и коллоидная химия (1964) -- [ c.157 , c.158 ]

Ионообменная технология (1959) -- [ c.146 ]

Новейшие методы исследования полимеров (1966) -- [ c.395 ]

Очистка сточных вод в химической промышленности (1977) -- [ c.150 , c.258 , c.262 ]

Общая химия Биофизическая химия изд 4 (2003) -- [ c.498 ]

Методы концентрирования микроэлементов в неорганическом анализе (1986) -- [ c.110 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.327 ]

Аффинная хроматография Методы (1988) -- [ c.15 ]

Введение в мембранную технологию (1999) -- [ c.6 , c.19 , c.22 , c.27 , c.33 , c.34 , c.50 , c.65 , c.69 , c.89 , c.90 , c.105 , c.128 , c.166 , c.180 , c.221 , c.259 , c.260 , c.280 ]

Методы очистки белков (1995) -- [ c.14 , c.27 , c.28 , c.239 ]

Методы практической биохимии (1978) -- [ c.111 ]

Мембранная фильтрация (1978) -- [ c.21 , c.130 , c.349 , c.373 , c.377 , c.378 ]

Определение ртути в природных водах (2000) -- [ c.33 , c.36 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.150 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология