Ультрафильтрационные мембран

Течение растворов через поры ультрафильтрационных мембран подчиняется закону Пуазейля, поэтому проницаемость обратно пропорциональна динамической вязкости. [c.202]

Таблица 6.2. Характеристики ультрафильтрационных мембран

Ультрафильтрация — это процесс разделения, фракционирования и концентрирования растворов с помощью полупроницаемых мембран. При этом жидкость непрерывно подается в пространство над мембраной под давлением 0,1... 1,0 МПа. Процессы ультрафильтрации выполняют на мембранах со средним диаметром пор от 0,01 до 0,1 мкм, называемых ультрафильтрационными мембранами. В процессах ультрафильтрации из исходной смеси отделяют самые мелкие бактерии и сферические вирусы, крупные белковые молекулы и т. п. Эти процессы используют для стерилизации жидких сред. [c.518]

Характеристики некоторых ацетатцеллюлозных ультрафильтрационных мембран, выпускаемых в СССР, полученные при 1р = 0,1—0,3 МПа и / = 20 — 25 °С, представлены ниже (>/ ор — средний диаметр пор А—константа проницаемости по чистой воде) [c.334]

Общие требования к полимерам, используемым для получения ультрафильтрационных мембран, сформулировать еще сложнее из-за многообразия вариантов проведения самого процесса. [c.50]

В биотехнологии используются все виды баромембранных процессов. Однако наибольшее применение получили ультрафильтрационные процессы — в производстве ферментных препаратов, биологически активных веществ антибиотиков, витаминов, аминокислот [49, 50]. В последние годы ведутся работы в области непрерывного культивирования с использованием ультрафильтрационных мембран и полых волокон [49]. Хотя в промьппленной микробиологии превалируют небольшие ультрафильтрационные установки, во всем мире отмечается тенденция к переходу на большие агрегаты с площадью мембраны 50, 100 м и более. Однако внедрение в практику подобного типа мембран и фильтрующих установок связано с решением целого ряда задач. [c.38]

Начиная с 1960 г. промышленность выпускает новые типы ультрафильтрационных мембран. Они в значительной мере заменили в лабораторных и производственных испытаниях целлофановые и пористые нитратцеллюлозные мембраны. Было разработано несколько вариантов технологии обработки промышленных стоков, в том числе непрерывный процесс ультрафильтрации. Характеристики сушествующих мембран охватывают чрезвычайно широкий диапазон значений проницаемости и задерживания и образуют почти непрерывную последовательность от обратноосмотических мембран, непроницаемых для хлорида натрия, до ультрафильтрационных мембран, которые легко пропускают макромолекулы с молекулярной массой 10 и больше. Кроме того, технология изготовления мембран непрерывно [c.172]

Широкое применение для получения обессоливающих и ультрафильтрационных мембран находят ароматические полисульфоны [c.48]

Характеристики некоторых ультрафильтрационных мембран, выпускаемых в СССР (при Ар = 0,1 — 0,3 МПа и t = 20—25 °С), представлены ниже [c.201]

ПОЛУЧЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫХ МЕМБРАН НА ОСНОВЕ ГИДРОЗОЛЕЙ СеО,. [c.141]

Полиакрилонитрил и сополимеры акрилонитрила, содержащие несколько мольных процентов другого мономера (для увеличения податливости при обработке и эластичности), были переработаны путем мокрого формования из раствора для получения ультрафильтрационных мембран в форме трубок [37] и полых волокон [38]. Полиакрилонитрильные мембраны стойки как к гидролизу, так и к окислению. Группа СЫ является сильнополярной группой, в результате чего параметр Гильдебранда чрезвычайно высок (6 = 12,3). Следует отметить, что ПАН является частично гидрофобным полимером, хотя понятие полярность неправильно отождествляли с гидрофобностью . Типичные растворители ПАН —ДМФА (6=12) и 95%-й НЫОз. Акри-лонитрил также был сополимеризован с рядом ионогенных мономеров (см. гл. 5), среди которых следует отметить металлил- [c.127]

В некоторых случаях подобные данные были использованы дпя оценки взаимодействий растворенное вещество - мембрана и растворенное вещество - вода. В ультрафильтрационных мембранах коэффициент трения // , в уравнении (19)/ в выражении для описания взаимодействия растворенное вещество - вода обычно значительно больше коэффициента трения в выражении дпя описания взаимодействия растворенное вещество - мембрана, а отношение этих двух коэффициентов возрастает с повышением содержания воды в мембране. То есть, если содержание водьг повышается, поры все более соответствуют открытой трубке, а взаимодействие вода - [c.170]

Основные модификации ультрафильтрационных мембран — листовые и трубчатые элементы. Трубчатые мембраны разделяют на два класса полые волокна размером в свету 0,2—2 мм и трубы внутренним диаметром 5—25 мм. Листовые мембраны используют двух типов рамные и спиральные. [c.63]

Ультрафильтрационные мембранные модули, используемые при ультрафильтрации 144) [c.217]

В последнее время появились установки для определения сразу нескольких параметров ультрафильтрационных мембран [33], работающих одновременно по методу продавливания жидкости, пузырьковому методу, и методу электронной микроскопии. [c.68]

Нанесение растворов полимеров на подложки из пористого материала с помощью фильер не отличается от процесса нанесения растворов на гладкие поверхности. Технологическая схема получения ультрафильтрационных мембран из ацетата целлюлозы на бумажной подложке методом сухого формования приведена на рисунке 4.13 [5, с. 169—171]. В этой схеме роль непрерывно движущейся поверхности выполняет полотно бумаги, на которую наносится слой формовочного раствора. [c.136]

Результаты впервые предложена новая химическая система для формирования ультрафильтрационных мембран - ДАЦ-ацетон-водный раствор НаСОз разработаны методы направленного регулирования структуры и функциональных свойств магнитопластов и хемосорбционных полимерных материалов поликонденсационного наполнения получены новые научные данные для обоснования теории катодного внедрения, которые использованы при разработке нового направления в технологии изготовления электродных материалов для литиевых химических источников тока. [c.124]

Благодаря созданию большого ассортимента ультрафильтрационных мембран в последнее время стало возможным фракционирование белков, полисахаридов и других биополимеров. [c.213]

При выборе давления следует наряду с изложенным в разд, 11.1.2 учитыва гь такл<е, что ввиду малых коэффициентов диффузии ВМС концентрационная поляризация в процессе ультрафильтрации весьма значительна и может вызывать гелеобразование на мембране даже ири обработке разбавленных растворов. Поэтому работа при высоких перепадах рабочего давления (более 0,3 МПа) хотя и обусловливает высокие начальные значения удельной производительности, но для длительной эксплуатации установки оказывается неприемлемой, приводя к резкому снижению удельной производительности во времени по мере нарастания слоя геля на мембране. Эффекты, связанные с уплотнением ультрафильтрационных мембран, также заметно проявляются при давлениях выше 0,3 МПа. С другой стороны, при давлениях иижс 0,1 МПа удельные производительности невысоки, что вызывает необходимость нспо.иьзования аппаратов с излишне большой поверхностью мембран. Поэтому рекомендуется выбирать рабочие давления в диапазоне О, —0,3 МПа. [c.333]

Другой весьма важной характеристикой мембран является способность задерживать растворенные вещества. Ее определяют по изменению концентрации растворенного вещества в исходном растворе и в фильтрате. Важным свойством мембран является их долговечность. Практика применения ультрафильтрационных мембран показала, что их характеристики не остаются стабильными в процессе длительной эксплуатации [37]. Это про- [c.207]

Наиболее часто используется реактор периодического действия с перемешиванием, в который помещают субстрат и раствор целлюлазного препарата, а процесс гидролиза ведется в течение определенного времени с одной и той же исходной порцией субстрата и фермента. При такой конструкции реакторов возникает проблема отделения продуктов реакции от ферментов, а также отделения непрогидролизованного остатка сырья. Кроме того, скорость реакции значительно уменьшается со временем из-за ингибирования продуктами — глюкозой и целлобиозой — и инактивации ферментов при перемешивании. Для отвода продуктов из зоны реакции предложено использовать ультрафильтрацию и добавлять в реактор по мере гидролиза свежие порции субстрата [2, 3]. При этом ферменты задерживаются ультрафильтрационной мембраной и остаются в реакторе, что позволяет продлить срок их действия. Ультрафильтрационные мембраны бывают встро-еьшого типа (т.е. находятся в зоне реактора, где осуществляется гидролиз), а также могут быть выполнены в виде выносного модуля (рис. 7.1). Использование реакторов мембранного типа целесообразно осуществлять в режиме с подпиткой сырья. [c.187]

При использовании ультрафильтрационных мембран были получены следующие результаты. Степень задержания образцов с двенадцатью, четырнадцатью и шестнадцатью атомами углерода в отсутствие электролитов составляла 75, 80 и 90% соответственно. Пропускная способность при давлении равнялась 300—400 л/м в сутки. [c.118]

Основным свойством ультрафильтрационных мембран является водопроницаемость, или пропускная способность л/ (м .мин)], которая определяется отношением объема ультрафильтрата, получаемого в единицу времени, к единице фильтрующей поверхности. Производительность (л/мин) установки может быть выражена формулой [c.117]

Таблица 6.3. Характеристики ультрафильтрационных мембран Владипор различных марок

Назаров В В., Киенская К.И., Жилина О.В. Получение и некоторые свойства ультрафильтрационных мембран на основе гидрозолей СеОг. 141 [c.166]

Отношение ГмаксАср служит характеристикой равномерности размеров пор в мембране. Обычно эта величина составляет 2,5—3,5. Для ультрафильтрационных мембран с малыми порами во избежание применения высоких давлений воздух заменяют жидкостью, имеющей низкое поверхностное натяжение на границе с жидкостью, в которую погружена мембрана. При этом для расчетов используют уравнение Кантора [c.66]

НЫМ полиэлектролитом (так называемым комплексообразователем) координационные соединения - полимерные комплексы. Размер этих комплексов намного больше размера несвязанных ионов, поэтому при продавливании раствора через ультрафильтрационную мембрану последние вместе с растворителем проходят через нее, образуя пермеат, а полимерный комплекс остается в ретанте. Схема процесса селективного извлечения ионов ценных металлов с использованием комплексообразования и ультрафильтрации представлена на рис. 24-7. [c.330]

В табл. 8 приведены характеристики некоторых выпускаемых промышленностью мембран, в том числе мембран для обратного осмоса. В большинстве случаев потоки воды в табл. 8 приведены к давлению 7 атм, однако не все мембраны можно использовать при таком давлении. Рекомендованное изготовителями мембран рабочее давление не должно превышать для серии иМ 7 атм, а для мембран ХМ =50 и ХМ=100 соответственно 3,51 и 1,76 атм. Вследствие эффектов концентрашонной поляризации, засорения, закупоривания мембран и нестабильности при высоком давлении наиболее проницаемые мембраны обычно работают при низком давлении, а типичные рабочие потоки во многих случаях не превышают 2400 л/(м сут). Несколько примеров применения ультрафильтрационных мембран описано в работе /98/. [c.173]

Известны различные модификации реакторов для проведения ферментативного гидролиза целлюлозы. Их условно можно разделить на три типа реактор периодического действия (как правило, с перемешиванием), проточный реактор с перемешиванием (часто снабжаемый ультрафильтрационной мембраной) и проточный колонный реактор напрерывного действия [1] (разновидности реакторов приведены на рис. 7.1). [c.186]

Рис, 7.1. Реакторы, используемые для ферментативного гидролиза. с перемешиванием (I), с ультрафильтрацией (II), поршневого течения (III) I — традиционный, 2 — истирания, 3 — изрезания, 4 — со встроенной ультрафильтрационной мембраной, работающей под давлением, 5 — с выносной зоной ультрафильтрации, 6 — противоточный реактор колонного типа [c.186]

В зависимости от используемой модели переноса свойства и работа мембраны дпя ультрафильтрации описывались различным образом с помощью введенных ранее параметров эффективного радиуса пор, проницаемости мембраны по отношению к воде, задерживания растворенного вещества, коэффициентов взаимодействия потоков воды и растворенного вещества (например, коэффициента отражения Ставермена). Краткое изложение методов, используемых дпя вычисления радиусов пор в ультрафильтрационных мембранах, приведено в работе /24/ уравнение Пуазейля (15) дает самые низкие значения. Средние размеры радиусов пор целлофановых мембран изменяются от 1,5. Ю З - 2,5-Ю (в зависимости от ио-пользуемого для расчета радиусов метода) до 8 10" — 10 10 мкм радиусы увеличиваются с повышением содержания воды. Коэффициент отражения Ставермена дпя некоторых растворенных целлофановых мембран представлены в табл. 6 /95/. Как и ожидалось, задерживание возрастает с повышением молекулярной массы раст воренного вещества и при уменьшении размера пор. Имеет место значительное задерживание растворенных веществ мембранами, средние значения радиусов пор которых в несколько раз превышают радиусы молекул растворенного вещества. Диапазон изменения значений постоянной дпя этих целлофановых мембран аналогичен интервалу изменения постоянной для анизотропных ацетатцеллю-лозных мембран, термообработанных при разной температуре. [c.170]

Для устранения из сточных вод растворенных органических веществ иногда может оказаться весьма эффективной ультрафильТрация [3, 70]. Несмотря на то, что остается открытым вопрос о стабильности работы самих ультрафильтрационных мембран, этот метод, учитывая, расщире-ние его использования для осветления воды [67], не следует игнорировать при подготовке минерализованных сточных вод перед обратноосмотическим их обессоливанием. [c.132]

По- идимому, детальные исследования механизмов переноса в новых ультрафильтрационных мембранах не опубликованы. В работе /1/ сообщается, что одни мембраны фирмы Аткоп обладают микропористой структурой, другие - действуют как диффузионный барьер, через который переносятся и диффузионный и вязкий потоки растворенного вещества. Действие мембран этих двух типов совершенно различно. Микропористьге мембраны засоряются и закупориваются гораздо скорее, они менее избирательны по отношению к [c.173]

Нерастворимые твердые вещества, бактерии, энзимы (с молекулярной массой 50 000-20 ООО), протеины (50 ООО - 100 ООО) и дрругие крупные молекулы задерживаются даже очень пористыми ультрафильтрационными мембранами /производительность при давлении 0,7 кгс/см равна 3200 л/(м сут)/ /1,8, 37/. Задерживание полисахаридов (молекулярная масса примерно 20 ООО) требует более селективных мембран, однако оказьгеается полным при использовании мембран производительностью до 4400 л/(м .сут) при давлении 70 кгч /см /1/ или 37 ООО л/(м сут) при давлении 7 кгс/см2 /2,36-38/. [c.215]

Ультрафильтрациоиные патроны и пакеты, как правило, имеют конструкцию, которая позволяет обеспечить самоочистку ультрафильтрационных мембран от образующихся отложений. Однако для этого требуется повышенный расход энергии на транспортировку раствора насосами. [c.63]

В соответствии с ситовой гипотезой в мембране имеются поры, диаметр которых достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных веществ. Такие представления широко распространены для объяснения задерживающего свойства ультрафильтрационных мембран при фильтровании коллоидных растворов. Однако применение этих представлений к обратному осмосу не было случайным, а основывалось на работе Траубе, который рассматривал осмотические полупроницаемые мембраны как атомные сита, пропускающие молекулы растворителя, но задерживающие более крупные частицы. Рассматриваемая концепция встречала возражение, что размеры частиц растворенных веществ (например, ионы натрия, хлор-ионы и т.д.) незначительно отличаются по размеру от молекул воды. Действительно, ионный радиус, нм, Na равен 0,098, К — 0,133, - 0,074 Са + - 0,104, СГ - 0,181, Р - 0,133 и т.д., в то время как радиус молекул Н2О 0,138 нм. В работах Ф.Н. Карелина ситовая гипотеза была дополнена учетом взаимодействий растворенное вещество - матрица мембраны, растворитель - матрица мембраны, растворенное вещество — растворитель . Это позволило обосновать преимущественный перенос через обратноосмотические мембраны воды при обессоливании растворов электролитов, а также объяснить явление прямого осмоса и отрицательное задерживание некоторых органических веществ. Фактически дальнейшее развитие ситовая гипотеза нашла в работах С.Ф. Тимашева, который показал, что в мембранах, имеющих поры, соизмеримые с размером гидратированных ионов, решающее значение для понимания механизма полупрониидемости на стадии проникновения иона в пору может иметь кинетический фактор [45]. [c.23]

Сушка мембран для обратного осмоса и ультрафильтрационных мембран, полученных методом мокрого формования, не является обязательной операцией. Эта операция осуществляется при получении диффузионных и микрофильтрационных мембран, причем эти мембраны перед сушкой не подвергают импрегнированию. Температура сушки составляет 50—90°С. Операция может проводиться контактным способом на сушильных барабанах или в туннельных сушилках горячим воздухом. В конце технологического процесса проводят дефектоскопирова- [c.127]

Использование ультрафильтрационных мембран в качестве пористых подложек для динамически образованных гиперфильтрационных мембран также неприемлемо вследствие их дороговизны. На современном этапе исследований наиболее удовлетворительные результаты достигаются при использовании подложек с порами размером 1 мкм и менее. Предпринимались также попытки закупоривать поры размером 5 мкм вспомогательными средствами для фильтрования до нанесения мембраны. Весьма многообещающим является использование асимметричных алюмокерамических труб, содержащих маленькие (ж1 мкм) поры у границы раздела мембрана — раствор питания и большие поры (около 30 мкм) в подструктуре подложек. [c.320]

Характеристика ультрафильтрационных мембран Владипор различных типов [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология