Осмос, схема

Диффузия может стать односторонней, если растворы разделить полупроницаемо перегородкой, пропускающей только молекулы растворителя. При условии, что > Со, молекулы растворителя с большей скоростью будут диффундировать в направлении Сг- Сь и объем раствора с концентрацией С1 несколько возрастет. Такая односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Схема осмометра представлена на рис. 57. Столб жидкости с высотой й образовался за счет осмоса. Осмос прекращается тогда, когда скорости перехода молекул растворителя через полупроницаемую перегородку в обоих направлениях становятся одинаковыми. [c.151]

В последнее время в Советском Союзе и за рубежом для получения воды, свободной от растворенных примесей, начинают применять метод обратного осмоса, или гиперфильтрации. Под гиперфильтрацией понимают [163] фильтрование растворов под давлением через специальные полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы воды и полностью или частично задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. В основе метода лежит явление осмоса, которое заключается в самопроизвольном переходе молекул растворителя в раствор при условии разделения их полупроницаемой мембраной и возникновением при этом движущей силы, называемой осмотическим давлением. Повыщение давления под раствором сверх осмотического приводит к переходу растворителя в обратном направлении (обратный осмос). Схема возникновения обратного осмоса представлена на рис. V.l. [c.116]

Аппараты с полыми волокнами. Аппараты с полыми волокнами нашли широкое применение для разделения растворов ультрафильтрацией и обратным осмосом. Схема аппарата с полыми волокнами показана на рис. 5.5.11 [69]. [c.570]

Для концентрирования или очистки разбавленных (водных) растворов широко используются мембранные процессы, осуществляемые под действием перепада давления, или баромембранные процессы. Размер частицы или молекулы, а также химические свойства растворенного вещества определяют структуру мембраны, т. е. размер пор, их распределение по размеру, которые необходимы для разделения данной смеси. Различные мембранные процессы можно классифицировать по размером разделяемых частиц растворенного вещества и, следовательно, по структуре используемых мембран. К таким процессам относятся микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос. Схема этих трех процессов приведена на рис. У1-2. [c.283]

Рнс. 39, Схема станции по обессоливанию сточных вод обратным осмосом [c.108]

До недавнего времени разделение жидких гомогенных смесей осуществлялось только с помощью таких широко известных процессов, как перегонка, адсорбция, экстракция, кристаллизация, дистилляция и т. п. Однако эти методы имеют ряд существенных недостатков — сложность и громоздкость аппаратуры и технологических схем, большие эксплуатационные затраты, необходимость использования высоких или очень низких температур и т. д. Кроме того, в ряде случаев названные методы разделения оказываются вообще непригодными. Подобных недостатков в значительной мере лишены мембранные методы разделения жидких смесей, в том числе обратный осмос и ультрафильтрация, которые в настоящее время завоевывают самые широкие сферы применения. Обратный осмос и ультрафильтрация часто не только более дешевы, чем такие методы, как перегонка, экстракция, выпаривание и др., но н способствуют решению задач по улучшению качества продукции и использованию сырья, материалов, топлива, электрической и тепловой энергии, а также создают новые возможности использования вторичных сырьевых ресурсов и отходов. [c.277]

Схема переработки молока с получением основных молочных продуктов представлена на рис. У1-6. Основными стадиями в этой схеме являются обратный осмос и ультрафильтрация, использование которых [c.290]

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]

С целью определения места обратного осмоса в технологической схеме очистки стоков было проведена изучение процесса деминерализации стоков от щелочения целлюлозы после частичной их обработки [c.312]

Рис. XII. 1. Технологическая схема установки для концентрирования растворов с применением обратного осмоса

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]

Схема простейшего прибора для наблюдения осмоса представлена на рис. 119. Сосуд I с исследуемым водным раствором закрыт внизу полупроницаемой перегородкой (проницаемой для воды и непроницаемой для растворенного вещества) и помещен в сосуд 2, наполненный водой. Вода из сосуда 2 вследствие осмоса будет проникать в сосуд /, и уровень жидкости в этом сосуде поднимется на некоторую высоту к, при которой осмос прекратится. В системе установится равновесие. [c.358]

Принципиальная схема осмометра приводится на рис. 1.6. Сосуд, снабженный двумя одинаковыми капиллярами, разделен мембраной, которая способна пропускать только молекулы растворителя. В отсек А наливают растворитель, а в отсек Б - испытуемый раствор. Осмометр тщательно термостатируют. В результате осмоса объем жидкости в отсеке Б увеличивается до тех пор, пока гидростатическое давление столба жидкости в капилляре отсека Б не уравновесит величину осмотического давления. [c.28]

Процесс осмоса очень сложен и природа его в настоящее время еще недостаточно выяснена. Осмос можно наблюдать в специальных приборах, которые называются осмометрами. Простейшая схема осмометра приведена на рис. 26. Основной его деталью является осмометрическая ячейка 1, отделенная от сосуда 2 с чистым растворителем полупроницаемой мембраной, пропускающей только молекулы растворителя, но не растворенного вещества. Ячейку с концентрированным раствором погружают в сосуд с растворителем — менее концентрированным раствором. Спустя некоторое время отмечается значительное повышение уровня жидкости в трубке. [c.95]

Рис. 17.8. Схема процесса опреснения воды методом обратного осмоса. Давление, создаваемое насосом высокого давления, превышает осмотическое давление соленой воды относительно пресной, Благодаря этому пресная вода просачивается через полупроницаемую мембрану. Чтобы предотвратить накопление соли вблизи мембраны, насос должен постоянно прокачивать по трубам соленую воду. На практике трубы должны иметь очень малый диаметр, и поэтому установку приходится изготовлять из многих тысяч труб.

Схема прибора для исследования осмоса (осмометра) показана на рис. 3.14. Если к раствору не приложено достаточно большое внешнее давление, растворитель переходит через мембрану и уровень жидкости в левом отделении понижается. Прикладывая внешнее давление, добиваются, чтобы уровень в капилляре оставался постоянным. [c.141]

Рис. 121. Схема осмос-машины для осаждения дисперсной фазы на электроде.

Электрофорез находит себе применение в различных отраслях промышленности. В частности, широкое распространение получил способ использования электрофореза для получения чистого каолина (Шверин, Биллитер, 1934). Сырая масса глины с присутствующими загрязнениями взмучивается в воде в виде пульпы. Крупные загрязнения удаляются отстаиванием, а очищенная глина (каолин) осаждается электрофорезом на аноде и далее подсушивается происходящим в осадке электроосмосом. Процесс ведется в осмос-машине , схема которой приведена на рис. 121. В этой машине суспензия каолина подается снизу вверх, перемешивается мешалками [4), проходит через медную сетку (.3), являющуюся катодом, и далее омывает свинцовый вал — [c.195]

Осмос. Явление односторонней диффузии через полупроницаемую перегородку получило название осмоса. На рис. 8.3 приведена схема осмометра. Сосуд (осмометр) с раствором большей концентрации (с помещен в стакан с раствором меньшей концентрации (с,.). Осмометр имеет полупроницаемую стенку (перегородку, пленку), через которую могут проникать только молекулы растворителя, например воды. Полупроницаемыми могут быть пленки животного и растительного происхождения. Пленки можно также синтезировать. Например, если сосуд из необожженной глины обработать растворами солей [c.201]

Рис. 44. Схема возникновения осмоса

Явление осмоса играет важную роль в жизни растений и животных. Стенки растительных клеток живых организмов представляют собой полупроницаемые мембраны, через которые свободно проходят молекулы воды, но почти полностью задерживаются вещества, растворенные в клеточном соке. Поэтому осмос служит причиной тургора (состояние напряжения) и плазмолиза (сморщивание) клеток. С ним связаны процессы усвоения пищи и обмена веществ. Прибор, схема которого приведена на рис. 54, дает возможность измерять осмотическое давление. Он называется осмометром. На основании опытных данных измерения осмотического давления при различных концентрациях и температурах было установлено, что осмотическое давление раствора пропорционально концентрации растворенного вещества и абсолютной температуре раствора [см. уравнение (У.8)], [c.147]

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]

РАСЧЕТ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ СХЕМ ОБРАТНОГО ОСМОСА И УЛЬТРАФНЛЬТРАЦИИ [c.261]

Принципиальные схемы двухступенчатых процессов обратного осмоса и уль-трафильтрацин по концентрату (а), фильтрату (б), фильтрату и концентрату с частичным возвратом <в) и без частичного возврата (г). [c.262]

По сравнению с существующей схемой регенерации схема с включением в нее узла обратного осмоса имеет ряд преимуществ. Во-первых, она позволяет значительно снизить энергетические затраты на упаривание, так как основная часть воды удаляется обратным осмосом. Во-вторых, применение обратного осмоса практически полностью исключает потери капролактама с разбавленными стоками, составляющими основной источник безвозвратных потерь, так как обратным осмосом можно обрабатывать все стоки, включая сильно разбавленные, обработка которых выпариванием экономически нецелесообразна. Эффективности процесса способствует также тот факт, что фильтрат после узла обратного осмоса можно повторно использовать для экстракции НМС из поликапроамида, т. е. снизить расход дисаиллированной воды для этой цели. [c.267]

С помощью мембранных аппаратов можно уменьшить также общее потребление свежей воды. Исходные стоки с содержанием 0,5% растворенных веществ могут быть сконцентрированы до 8—10% при давлении 4,2 МПа с получением чистой воды, пригодной для повторного использования без дополнительной обработки. Концентрат содержит 90—96% начальных БПК и ХПК- Очищенная вода практически не имеет цвета, запаха и пены, в ней остаются в основном ионы натрия и кальция, а также сульфат-, карбонат- и ацетат-ионы. Проницаемо сть мембран изменяется от 8,5 до 25 л/(м -ч) в зависимости от условий эксперимента и вида обрабатываемого раствора. На основании этих исследований па заводе нейтральной сульфитной целлюлозы Грин Бай Покаджинг (США) была разработана технологическая схема очистки сточных вод, которая позволяет уменьшить на 4150 м в сутки потребление свежей воды, а также получить гораздо меньше концентрированных стоков, которые в дальнейшем будут выпариваться и сжигаться на действующей установке Флиосолидс . В предложенной схеме запроектирована установка обратного осмоса производительностью 4500 м сут. [c.316]

Комплексные схемы, включающие наряду с обратным осмосом и ультрафильтрацией другие прт.ессы разделения, представляют наибольший интерес при выполнении курсового проекта. В, данной главе рассматривается методика расчета только обратного осмоса и ультрафнльтрации, пзскольку вопросы расчета остальных процессов, входящих в комплексные схемы, подробно. освещены в предыдущих главах. [c.194]

Рнс. 43. Схема возникновения осмоса / — полупроняцаеман перегородка 2 — начальный уровень растворов / и // (Сц>С/) 3 — равновесный уровень растворов [c.150]

При проведении обратного осмоса и ультрафильтрации получают два раствора один (ре-тант, или концентрат) обогащен растворенными веществами, другой пермеат, или фильтрат) обеднен ими. Если каждый нз этих растворов является готовым продуктом (например, концентрат — технологический раствор заданной концентрации, а пермеат — чистая вода, пригодн4я дмя использования на производстве), обратный осмос или ультрафильтрация может быть единственным массообменным процессом в схеме разделения. Одняко на практике чаще встречаютеЯ случаи, когда концентрат должен подвергаться более значительному концентрированию, чем может обеспечить обратный осмос или ультрафильтрация, либо пермеат требуе более глубокой очистки. [c.319]

Поэтому наибольший интерес при выполнении курсового проекта представляют комплексные схемы, включающие наряду с обратным осмосом и ультрафильтрацией другие процессы, разделения (например, выпаривание, ионный обмен). В данной главе рассматривается методика расчета мембранных процессов, поскольку вопросы расчета остальных процессов, входящих в ко1мп-лексные схемы, подробно освещены в других разделах пособия. [c.319]

Здесь рассматривается технологическая схема концентрирования растворов, в которой основным узлрм является установка обратного осмоса. Ее использование позволяет существенно снизить общие затраты на процесс концентрирования, поскольку большая часть воды удаляется этим высокоэкономичным методом и лишь малая часть — сравнительно дорогим методом (выпариванием). [c.320]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология