Осмос работа

Обезвреживание солесодержащих сточных вод, количество которых на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях составляет 5—10%, вызывает наибольшие технические и экономические трудности. Электродиализ, обратный осмос, ионный обмен пока применяют только для извлечения отдельных видов специфических загрязнений и глубокой доочистки сточных вод с умеренным содержанием солей. Упаривание иод вакуумом используют в основном для опреснения морской воды. При обессоливании сточных вод оборудование работает в более тял<елых условиях, чем при опреснении морской воды, так как упаривание надо доводить до 90—95% по сравнению с 40—50% при опреснении морской воды. Обезвреживание сточных вод проводят в два этапа на первом их упаривают под вакуумом до концентрации солей около 30 г/л (кратность упаривания примерно 12), на второй упаривают рассол с помощью аппаратов погружного горения до концентрации 250 г/л. После лого рассол обезвоживают в аппаратах кипящего слоя до остаточной влажности 2%. Водные конденсаты используют для подпитки котлов ТЭЦ, соли подвергают захоронению. [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]

Изучению влияния температуры на характеристики разделения обратным осмосом посвящено сравнительно небольшое число работ. Это объясняется тем, что ацетатцеллюлозные мембраны, которые получили наибольшее распространение при разделении, очистке и концентрировании водных растворов, разрушаются при температуре около 60 °С. Кроме того, с повышением температуры существенно возрастает скорость гидролиза ацетатцеллюлозных мембран [154], что сокращает срок их эффективной работы. Поэтому при использовании таких мембран в большинстве случаев нецелесообразно выходить за пределы комнатных температур. [c.183]

Отсюда становится понятнее и явление прямого осмоса, которое можно представить следующим образом. При разграничении воды и водного раствора гидрофильной полупроницаемой мембраной на поверхности и внутри пор мембраны образуется слой связанной воды. Тепловое движение ионов солей в растворе приводит к тому, что они захватывают воду у поверхности мембраны, включая ее в свои гидратные оболочки, и переносят в объем раствора, где вода перераспределяется между остальными нонами. Уменьшение концентрации воды на поверхности мембраны, обращенной к раствору, компенсируется переходом чистой воды через мембрану. Переход воды, обусловленный работой подобного гидратного насоса , происходит до тех пор, пока силы, определяемые притяжением воды к ионам, не будут уравновешены силами гидростатического давления со стороны раствора. [c.204]

Следует отметить, что работа ацетатцеллюлозных мембран при концентрациях, близких к ГПГ, недопустима еще и по той причине, что при этом происходит обезвоживание мембран, обусловленное, очевидно, отходом воды от мембраны в гидратные оболочки ионов сильных электролитов, поскольку свободной воды в растворе уже нет, и это вызывает необратимое ухудшение свойств мембраны. Практическое использование обратного осмоса становится невозможным уже задолго до достижения ГПГ из-за невысоких значений селективности и проницаемости. [c.206]

В данной главе рассматриваются вопросы состояния и перспектив применения обратного осмоса и ультрафильтрации в различных областях народного хозяйства. При этом, вследствие сравнительно небольшого объема книги, не ставится задача перечисления всех известных случаев использования этих методов. Подробнее они рассмотрены в работе [12]. [c.277]

Наибольшее распространение в настоящее время обратный осмос и ультрафильтрация получили для обработки воды, прежде всего для обессоливания морских и солоноватых вод, а также промышленных и бытовых стоков. Вместе с тем успешная работа обратноосмотических и ультрафильтрационных установок во многом зависит от предварительной очистки вод, поступающих на мембранное разделение. [c.294]

Зависимость характеристик работы установок обратного осмоса от времени для указанных видов предобработки (см. рис. У1-9) представлена на рис. VI-10. Как видно из рисунка, вода, в достаточной степени очищенная от взвешенных частиц, например питьевая (рис. 1-9, 1 ), [c.295]

Изучался процесс очистки воды от микроорганизмов ультрафильтрацией. Разделению подвергались растворы 6 различных типов микроорганизмов при концентрациях до 160 000 единиц на кубической миллилитр. В десяти опытах очищенная вода была полностью стерильна и лишь в одном в ней были обнаружены бактерии, что авторы объясняют возможным дефектом мембраны или случайным попаданием бактерий в систему [6]. Данные, приведенные в работе [5], показали, что на мембранах отечественного производства оказывается возможным проводить очистку сточных вод от самых различных по природе растворенных веществ. Ниже приведены примеры применения обратного осмоса и ультрафильтрации в схемах очистки сточных вод ряда производств. [c.306]

В литературе [240, 245] приводятся результаты работы крупномасштабных устано вок для очистки промышленных сточных вод обратным осмосом. [c.324]

Стоимость ликвидации 1 м стоков пока еще велика. Причем наибольший удельный вес в общей сумме затрат занимают пар, топливо и амортизация (соответственно 35,13 и 19%). Однако уже наметились пути ее снижения. Среди них следует отметить использование поверхностно-активных веществ как антинакипинов, применение комбинированных схем (например, контактная выпарка — обычная многокорпусная), использование на первой ступени концентрирования стоков обратного осмоса, получение удобрений, осуществление процесса кристаллизации в корпусе выпарного аппарата и т. д. Все это потребует создания новых технологических процессов, нового оборудования, а следовательно, и новых исследовательских работ. [c.117]

Самую высокую степень доочистки сточных вод обеспечивает адсорбционный метод (остаточное содержание нефтепродуктов 0,1—0,3 мг/л), внедренный на ряде зарубежных НПЗ. Стоимость адсорбционного метода очистки зависит в большой степени от стоимости сорбента и способа его регенерации. В этой связи представляет интерес создание дешевых активных углей из отходов — например, отходов производства пластмасс, нефтепереработки и т. п. Регенерацию активного угля можно проводить биологическим способом. Каждая колонна в течение суток 16 ч работает в режиме очистки сточных вод и 8 ч — в режиме регенерации угля. Для работы без сброса сточных вод в водоем циркулирующие воды необходимо обессоливать. Для деминерализации сточных вод может быть использован метод обратного осмоса или упаривание под вакуумом. [c.582]

Важным дополнением к этим теориям являются работы Дерягина и Духина, опубликованные в 1959 г. Эти авторы учли сопутствующий электрокинетическим явлениям эффект диффузии ионов. Он оказался особенно существенным для жидких поверхностей, например для эффекта Дорна при обратной седиментации (всплывании) пузырьков газа. При движении твердой сферической частицы в растворе электролита также возникают разность концентраций между ее полюсами по направлению движения и соответствующий диффузионный потенциал. Поправка, связанная с этим потенциалом, может оказаться того же порядка, что и сам потенциал перемещения частицы. Формулы, которые получаются при уточнении теории с учетом диффузии, а также закона сохранения анионов и катионов в отдельности, приобретают классическую форму только при равенстве коэффициентов диффузии анионов и катионов. Если учесть диффузию, то, исходя из требования симметрии кинетических коэффициентов в теории Онзагера, можно прийти к выводу, что наличие разности концентраций по обе стороны капилляра или пористой перегородки обязательно должно вызывать течение в растворе (капиллярный осмос), а частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в растворе, в котором существует градиент концентрации, должны двигаться (диффузиофорез). Краткость изложения не позволяет нам приводить здесь конкретные выводы и формулы. [c.143]

Цель работы. Определить осмоса. [c.179]

Работа 10. Наблюдение явления осмоса [c.48]

Процесс перехода растворителя в раствор самопроизволен, но обратный процесс выделения растворителя из раствора самопроизвольно осуществляться не может, и для разделения раствора на растворитель и растворенное вещество следует затратить работу. Если давление на поршень (см. рис. 3.11,6) меньше осмотического, то растворитель самопроизвольно проникает в раствор и поднимает поршень до тех пор, пока не установится равновесие и осмотическое давление раствора не сравняется с силой тяжести груза, действующей на поршень. Если же на поршень действует сила, превышающая осмотическое давление то поршень будет опускаться, при этом растворитель выделяется из раствора. Обратный осмос может быть использован для опреснения морской воды. [c.108]

Обратный осмос в настоящее время рассматривается как наиболее перспективный метод опреснения вследствие наиболее низкой стоимости, о чем свидетельствует быстрый темп роста из года в год производительности обратно-осмотических опреснителей и значительные ассигнования на исследовательские работы. [c.347]

Если частицы дисперсной фазы достаточно малы, то обнаруживается их участие в тепловом движении. Это обусловливает в дисперсных системах такие явления, свойственные молекулярным растворам, как диффузия и осмос. Область коллоидной химии, изучающая эти явления, стала уже классической. Она получила значительное теоретическое развитие в работах Эйнштейна и Смолуховского и послужила основой для формирования ряда разделов современной физики и физической химии теории флуктуаций, микроскопической теории диффузии. Вместе с тем экспериментальные исследования молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем, проведенные Перреном, Сведбергом и другими учеными, подтвердили правильность представлений материалистического естествознания, лежащих в основе молекулярно-кинетической теории тем самым эти исследования содействовали выходу из философского кризиса в физике, возникшего на рубеже XIX и XX вв. Это обусловливает общенаучное, мировоззренческое значение теории молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем. [c.140]

Во всех этих случаях работает осмос. На поверхности лимона или ягод образуется концентрированный раствор сахара, и сок, гораздо менее концентрированный, стремится разбавить этот раствор, он проникает сквозь клеточные мембраны и выходит наружу - точно так же, как в предьщущем опыте вода из банки устремлялась в стакан с сиропом. [c.68]

Разделение обратным осмосом и ультрафильтрацией происходит без фазовых превращений. Работаем (Дж) расходуется на создание давления в жидкости и про-давливание ее через мембраны [c.521]

Решение задачи обратноосмотического разделения состоит в получении выражения для коэффициента селективности ф исходя из физических свойств системы мембрана — раствор и внешних условий скорости течения и, температуры и интенсивности перемешивания раствора на входе в мембрану, способа сбора вытекающего раствора. Дальнейшее рассмотрение теории обратного осмоса будет вестись на основе развитого в наших работах подхода [28—30], включающего как частные случаи многие из полученных ранее решений [24—27]. [c.300]

Но самое главное, Дютроше показал, что осмос — это чисто физическое явление. С этого момента сторонники физико-химического направления в биологии начали многочисленные исследования роли осмоса в организме, в частности в организме животных. Осмосом начали объяснять всасывание пищи в кишечнике, а К. Людвиг пытался объяснить на основе осмоса работу почек. До сих пор корневое давление объясняется на основе осмоса в принципе так же, как это было сделано в 60-х годах прошлого столетия немецким физиологом растений Ю. Саксом. [c.53]

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]

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]

Другой разновидностью мембранных аппаратов является центробежная установка, состоящая из вертикальной центрифуги, обечайка ротора которой выполнена в виде полупроницаемой мембраны, зажатой между двумя слоями пористого материала. Последние служат для равномерного распределения потока по площади мембран и для придания обечайке необходимой прочности. Раствор подается внутрь ротора через питающую трубу или через полый вал. Скорость вращения ротора II его размеры подбираются так, чтобы на мембрану действовало необходимое давление. Фильтрат отводится со всей поверхности мембраны в неподвижный кожух аппарата, а концентрированный раствор — переливом через борт ротора. Диаметр переливного борта больше диаметра птающей трубы, поэтому раствор движется вдоль ротора самотеком. Отмечаются высокие экономические показатели работы установок с центробежными аппаратами. К недостаткам таких установок относятся более сложные устройство и монтаж разделительной ячейки. Но установка в целом значительно упрощается, так как в системе отсутствуют насосы высокого давления. Центробежные аппараты более перспективны для проведения ультрафильтрационных процессов, так как в этом случае вследствие меньших, чем при обратном осмосе, необходимых рабочих давлениях скорость вращения ротора аппарата сравнительно невелика. [c.166]

Основными факторами, оказывающими влияние на скорость и селективность обратного осмоса и ультрафнльтрации, являются рабочее давление, гидродинамические условия в аппарате, природа и концентрация разделяемого раствора, температура. При использовании уплотняющихся мембран имеет значение также продолжительность их работы. [c.170]

Таким образом, на основе рассматриваемой модели механизма селективной проницаемости -мем1бран с учетом представлений о гидратации в растворах электролитов удается не только объяснить основные зависимости, характерные для разделения водных растворов солей обратным осмосом, но и получить количественный подход к расчету ряда параметров процесса разделения. Полученные результаты нашли подтверждение в последних работах Сурираджана [175]. [c.210]

Задачей технологического расчета является определение необходимой поверхности мембран, расчет жидкостных потоков и установление их состава. Гидравлический расчет включает определение гидравлического сопротивления аппаратов и арматуры. Задачей механического расчета является выбор элементов аппаратов и арматуры, обеспечивающих работу установки при соответствующих давлениях. Тепловой расчет позволяет определить необходимую поверхность теплообмена и расход нагревающих или охлаждающих теплоносителей. В данном разделе будут рассмотрены вопросы, касающиеся технологического и гидравлического расчетов аппаратов и установок для проведения обратного осмоса и ультрафнльтрации. [c.223]

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]

Сравнение стоимости опреснения обратным осмосом и дистилляцией показало [193], что стоимость обратноосмотического опреснения па 10—40% ниже (в зависимости от местных условий, стоимости топлива и т. д.). Ожидается [193], что при дальнейшем усовершенствовании мембранных модулей и самих мембран в ближайшие годы стоимость опресненпя морской воды обратным осмосом будет ниже на 40—50% по сравнению с опреснением дистилляцией. К другим основным преимуществам опреснения обратным осмосом по сравнению с дистилляцией относятся работа установок при нормальной температуре более низкие затраты энергии (примерно в 2 раза) отсутствие теплового загрязнения окружающей среды отсутствие (или незначительная) коррозии [c.300]

Значения второго вириального коэффициента В обусловливаются величиной Л/ , разветвленностью и полидисперсностью полимера, гибкостью макромолекул. Иными словами, коэффициент В может служить мерой отклонения осмотических свойств реального раствора от идеального в результате разбухания молекулярных клубков. Этот процесс, обусловленный осмосом растворителя в молекулярный клубок, предполагает изменение конформаций макромолекул, переход их в новые энергетические состояния. Разница между обоими равновесными энергетическими уровнями соответствует работе упругих сил, стремящихся вернуть молекулу в первоначальное состояние. Разбухание клубков прекращается, когда осмотические силы уравновещиваются упругими. [c.106]

При более точном рассмотрении диффузии и осмоса принимается, что движущей силой является не градиент концентрации, а градиент химического потенциала. Основанная на этом положении теория называется квазитермодинами-ческой. Приравнивая приращение энергии Гиббса к работе по переносу частиц в вязкой среде, получают уравнение для коэффициента диффузии в реальных растворах [c.142]

Однако если между растворителем и раствором поместить перегородку, проницаемую для молекул растворителя и непроницаемую для частиц растворенного вещества, то происходит следующее явление. За единицу времени из слоя растворителя (или более разбавленного раствора) в слой раствора через такую полупроницаемую перегородку будет проходить больше молекул растворителя, чем в обратном направлении, так как Ы в растворе всегда меньше 1. Это приведет к тому, что слой раствора начнет увеличиваться в объеме за счет разбавления его растворителем и совершать тем самым работу, называемую осмотической. Само же явление односторонней диффузии растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом (от греч. озтоз — толчок, давление). [c.150]

Поиски способов предупревдения коррозионного разрушения бетона вследствие взаимодействия щелочей с наполнителями будут целенаправленными, а практические меры действенными при условии всестороннего исследования механизма расширения и разрушения бетона. Со времени открытия этого вида коррозии вопрос о мез анизме разрушения обсувдался в ряде работ Л.4-77, в которых было выдвинуто несколько гипотез и предприняты попытки подтвердить и обосновать их результатами исследований. Однако ни в одном исследовании не исключалась возможность одновременного проявления наиболее вероятных сил- осмоса и набухания. [c.104]

Селективность и проницаемость мембран для обратного осмоса определяются рабочими т-рой и давлением и, кроме того, pH, концентрацией и природой исходной смеси. С повьиыением т-ры вследствие снижения вязкости р-ра величина О возрастает, а <р изменяется в зависимости от природы растворенных компонентов соотв. увеличивается и уменьшается при разделении водных р-ров неполярных и полярных соединений. Помимо этого, при высокой т-ре происходит постепенное уплотнение (усадка) мембран, что снижает их ресурс. С повышением давления проницаемость перегородок проходит через максимум, а селективность, как правило, возрастает. Под действием рабочего давления мембраны также уплотняются, что способствует уменьшению О, но практически не вызывает изменения <р. Скорость уплотнения несколько снижается, если процесс осуществляют при небольших т-ре и давлении или при использовании композитных мембран. Наилучшие условия работы полимерных перегородок достигаются в случае разделения смесей в нейтральной среде при комнатной т-ре. [c.24]

Технологическая схема установки представлена на рис. 11.1. Исходный раствор неорганической соли из емкости / подается насосом 2 на песочный фильтр 3, где очищается от взвесей твердых частнц. Далее раствор насосом высокого давления 4 подается в аппараты обратного осмоса 5, где его концентрация повыщается в несколько раз. Концентрат подогревается в теплообменнике 6 и направляется для окончательного концентрирования в вынарной аппарат 7, работающий под избыточным давлением. (В случае больших производительностей целесообразно для экономии греющего пара использовать многокорпусную выпарную установку.) Упаренный раствор стекает в емкость 8. Пермеат из аппаратов обратного осмоса возвращается для исиользования на производстве либо сбрасывается в канализацию,- в зависимости от его качества. Вторичный нар из выпарного аппарата 7 направляется для обогрева других производственных аппаратов, в том числе теплообменника 6. (В схеме может быть предусмотрена система вентилей для отключения мембранных аппаратов, вышeдuJИX из строя, и их замены без прекращения работы установки.) [c.320]

В главе V было показано, что не только ионные атмосферы, но и адсорбционные слои нейтральных молекул в растворах могут иметь диффузное строение. При этом молекулы диффузной части адсорбционного слоя оказываются (как и ионы) в достаточной мере подвижными и могут увлекаться потоком жидкости. Перенос ионов диффузного слоя потоком жидкости или, напротив, увлечение жидкости ионами диффузного слоя при действии на них электрического поня являются причиной известных электрокинетических явлений [1—3]. По аналогии с этим можно рассмотреть и капиллярно-оомотические явления (на которые впервые было обращено внимание в работе [4]), а именно течение жидкости под действием градиента концентрации растворенного вещества (капиллярный осмос — аналог электроосмоса) и перенос молекул диффузного слоя потоком жидкости (обратный осмос), приводящий к возникновению разности концентраций (аналог потенциала течения). Заметим при этом, что само по себе экспериментальное наблюдение капиллярно-осмотических явлений (капиллярного осмоса или обратного осмоса) служит прямым подтверждением диффузности строения адсорбционных слоев. [c.289]

Диффузиофорез находится в таком же отношении к капилляр-лому осмосу, как электрофорез — к электроосмосу. Диффузиофо-резом называется движение частиц в поле диффузии, связанное с существованием у их поверхности диффузных (и подвижных) адсорбционных слоев нейтральных молекул или ионов. Это явление было впервые предсказано торетически и установлено экспериментально в работе [4. Очевидно, что в простейшем случае скорость диффузиофореза просто равна скорости капиллярного осмоса, взятой с обратным знаком. Поэтому для расчетов скорости диффузиофореза можно ис-дользовать те же уравнения. [c.306]

Если ультрафильтрацию, как правило, применяют в тех случаях, когда необходимо задержать нужное вещество, то при обратном осмосе конечным продуктом за редкими исключениями является фильтрат. Мембраны, используемые в обратном осмосе, имеют значительно более низкие значения НОММ и работают при гараздо более высоких давлениях, чем мембраны, применяемые для ультрафильтрации. Первоначально обратный осмос был разработан для обессоливания только морской воды, но в настоящее время [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология