Мембраны формование

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]

Способы формования трубчатых мембран и изготовления ТФЭ. Трубчатые мембраны формуются, как правило, из концентрированных растворов ацетатов целлюлозы или полиамидов и имеют, так же как и плоские мембраны (см. стр. 48), асимметричную структуру, состоящую из тонкого и плотного активного (селективного) поверхностного слоя и пористого подслоя. [c.127]

Непрерывное формование трубчатой полупроницаемой мембраны можно производить литьем формовочного раствора в осадительную ванну (рис. 111-20). Формовочный раствор выдавливается из кольцевой фильеры 1, наружный срез которой погружен в осаждающую жидкость. Газ (воздух) в камеру подсушки 2 подается по трубке (шаблону) 4. Уровень осаждающей жидкости (воды) в камере подсушки регулируется давлением подаваемого газа, который затем вместе с парами растворителя и частью осаждающей жидкости удаляется по трубке 5, проходящей через центр фильеры. Полученная трубчатая мембрана 3 обрезается на необходимую длину и может быть установлена в каналах пористого каркаса или соединена в блок. Управление процессом образования селективного слоя при этом способе формования достаточно сложное, так как регулирование времени подсушки производится изменением давления газа, что одновременно изменяет и скорость испарения растворителя, а также может привести к деформации трубчатой мембраны. Промышленное применение этого способа, видимо, возможно только при изготовлении капиллярных трубчатых мембран (до 3— 5 мм), используемых без каркаса при небольших давлениях. [c.129]

Раствор, приготовленный из ацетата целлюлозы, растворителя (ацетона и воды) и агента набухания (перхлората магния, иногда формамида) в соотношении 22,2 66,7 10,0 и 1,1% (масс.), поливается тонким слоем на стеклянную пластину, подсушивается в течение нескольких минут и затем погружается в холодную воду при температуре около О °С, где выдерживается в течение 1 ч до отделения пленки от подложки. За это время происходит практически полное формование мембраны. В начальной стадии формования ацетон быстро испаряется с поверхности отлитой пленки и на ней образуется гелеобразный слой, препятствующий испарению растворителя с более глубоких слоев раствора полимера Таким образом, в момент погружения в воду, являющуюся осадителем для данного раствора, система представляет собой желированную оболочку, внутри которой находится раствор. В момент соприкосновения с водой гель затвердевает, сохраняя очень тонкую структуру пор поверхностного слоя. Раствор полимера, находящийся внутри оболочки, коагулирует медленнее, так как диффузия воды сквозь поверхностный слой затруднена. При этом водой вымывается как растворитель, так и порообразователь. [c.48]

Анализируя способы изготовления ТФЭ, можно отметить, что наиболее перспективно совмещение операций производства пористых каркасов и формования на них трубчатых полупроницаемых мембран, позволяющее создавать непрерывные процессы. При этом очередность изготовления (вначале трубчатая мембрана, а потом каркас, или наоборот) не имеет существенного значения при условии равноценности качества получаемого ТФЭ. Так, наиболее рациональной технологией является формование трубчатой мембраны из плоской полупроницаемой пленки на пористом каркасе, нанесение формовочного раствора на внутреннюю поверхность изготовляемой на оправке подложки с последующей коагуляцией, а также оплетка непрерывно формуемой трубчатой мембраны. [c.137]

Схема непрерывного формования трубчатой мембраны [c.130]

Схемы (а, б) формования трубчатых мембран из полосы плоской полупроницаемой мембраны [c.130]

Формование трубчатой мембраны из полос плоской мембраны можно проводить непрерывно, продвигая склеенную трубку по оправке вращающимися роликами 5 или полотном гибкого бесконечного транспортера. [c.130]

Схема непрерывной подачи раствора к формованию трубчатой мембраны [c.133]

Полупроницаемые мембраны разделяют на две группы пористые и непористые. Пористые полимерные мембраны получают обычно путем удаления растворителей или вымыванием предварительно введенных добавок из растворов полимеров при их формовании. Полученные таким способом мембраны имеют тонкий (0,25—0,5 мкм) поверхностный слой на микропористой подложке толщиной 100—200 мкм. Процесс мембранного разделения осуществляется в поверхностном активном слое, а подложка обеспечивает механическую прочность мембраны. [c.431]

Термальные гели очень хороши в качестве подложек в комбинированных мембранах, так как могут иметь изотропную структуру, а собственно термическая желатинизация позволяет получить структуру полимерной пленки практически любой пористости. Так, используя термальный метод формования, можно получить полупроницаемую мембрану прямым прессованием трехкомпонентной композиции, включающей эфир целлюлозы (триацетат), пластификатор (тетраметиленсуль-фон, диметилсульфоксид и др.) и порообразователь — полиол (три- или тетраэтиленгликоль). Отпрессованную при 200 °С пленку промывают водой для удаления добавок. Полученные таким образом мембраны имеют улучшенные механические свойства и повышенную водопроницаемость по сравнению с мембранами из регенерированной целлюлозы. [c.52]

Мембраны изготавливаются методом двойной коагуляционной ванны , при этом, создание асимметричной структуры мембраны основано на различии процессов фазового распада полимерного раствора при формовании мембран. [c.165]

Асимметричные М. р. получают, создавая разные условия затвердевания полимера в поверхностном слое и в остальной массе мембраны. Напр., с пов-сти жидкой пленки (нити) сначала испаряют р-ритель, а затем ее погружают в осадитель (сухо-мокрое формование). [c.32]

При расположении мембраны снаружи трубки можно получить трубчатые мембранные элементы малых диаметров, что позволяет значительно увеличить удельную поверхность мембран в аппарате. Кроме того, не требуется высокой точности обработки дренажного каркаса аппарата и возможен контроль процесса формования мембраны. Однако эти аппараты по сравнению с аппаратами, в которых мембрану располагают внутри трубки, отличаются большой материалоемкостью (необходим корпус, выдерживающий рабочее давление), плохими гидродинамическими условиями их сложнее очищать от осадка, а при замене трубчатых мембранных элементов легко повредить селективный слой мембран. [c.350]

По природе матрицы иониты подразделяют на неорганические и органические, природные и синтетические. К первым относятся цеолиты и алюмосиликаты. Для практического использования в системах газоочистки очень важна классификация ионитов по форме поверхности и степени дисперсности на порошкообразные, зернистые, гранулированные, формованные и волокнистые, а также мембраны. Развернутая классификация цеолитов по другим признакам содержится в [38]. [c.84]

Наибольшее применение находят гомогенные и гетерогенные ионитовые мембраны. Гомогенные мембраны получают поликонденсацией или сополимеризацией мономеров, а также путем активации предварительно подготовленных матриц. Гетерогенные мембраны получают смешением тонкоизмельченного ионита и инертного неэлектропроводного связующего (полиэтилена, полистирола, каучука) с последующим формованием в тон- [c.102]

Разделяемая система обычно приводится в контакт с активным слоем мембраны, который обеспечивает высокую разделяющую способность мембраны, а пористая матрица — высокую проницаемость. Для формования асимметричных мембран из поверхностного слоя жидкой пленки или волокна испаряют часть растворителя, вследствие чего кон центрация полимера в этом слое повышается. При погружении жидкой пленки или нити в осадительную ванну распад на фазы в поверхностном и внутренних слоях проходит с разной скоростью. Вследствие повышенной концентрации полимера в поверхностном слое концентрация зародышей структурообразования в нем выше, чем в остальной массе раствора. Поэтому осаждение полимера в поверхностном слое происходит быстрее, чем в остальной массе. В результате в поверхностном слое образуется большее число мелких элементов структуры и малых межструктурных объемов, чем в рыхлой матрице. [c.99]

Мембраны могут быть получены методом мокрого формования или путем образования полиэлектролит ного комплекса на пористой подложке. [c.113]

Технологический процесс включает следующие основные стадии растворение полимера, подготовку раствора полимера к формованию, формирование необходимой формы мембраны (пленки, полого волок- [c.117]

Технология получения капиллярно-пористых стеклянных мембран складывается из нескольких последовательных операций формования капилляров из щелочеборсиликатного стекла и кислотной обработки, в процессе которой удаляется одна из составляющих стеклофаз, а оставшийся пористый каркас состоит в основном из ЗЮг. Путем вариации режимов термической и химической обработки можно получать мембраны различной пористой структуры с порами размером от 2,0 до 100 нм (1000 А). [c.74]

Наряду с большими преимуществами (использование проверенной по качеству мембраны, непрерывность процесса формования, сравнительно низкие требования к точности изготовления оправки) такой способ производства трубчатых мембран имеет и существенные недостатки наличие клеевого шва и дополнительных мест уплотнения уменьшение рабочей поверхности мембсаны за счет шва необходимость [c.130]

Из сказанного выше видно, что изготовление ТФЗ методом предварительного формования трубчатых полупроницаемых мембран с последующей установкой на опорную поверхность пористых каркасов — достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий значительных затрат ручного труда, несмотря на ряд приспособлений, предложенных для его механизации. Поэтому перспективно изготовление ТФЭ формованием трубчатой мембраны непосредственно на опорной поверхности пористого каркаса. В этом случае формование мембран может производиться любым из перечисленных выше способов с небольшими дополнениями и изменениями. Так, при нанесепип формовочного раствора требования к подложке повышаются не только по точности изготовления опорной поверхности и размеру пор, но и по обеспечению ее прочного соединения с мембраной. Кроме того, для получения мембран заданного качества перед нанесением формовочного раствора подложку и опору пропитывают твердеющим водорастворимым составом или растворителями (типа формамид, вода и др.), не растворяющими мембрану в процессе ее формования. Повышаются также требования к стабильности качества мембран, так как регенерация каркасов затруднена. [c.132]

На практике обычно используется способ термоформования, заключающийся в свободном выдувании пузыря из листа, в частности полиакрилового. Этот процесс как в теоретическом, так и в экспериментальном плане подробно исследован Шмидтом и Карли [24]. С целью создания метода оценки способности к термоформованию, авторы исследовали различные виды полимеров. Алфрей [25] относит раздув пузыря к процессам, для описания которых используются понятия мембрана и круговая симметрия . Большинство методов вторичного формования, в том числе и раздув рукавной пленки, относится к этой группе. Теоретические аспекты поведения вязкоупругих жидкостей при растяжении рассмотрены в разд. 6.8. [c.571]

Мембрана полученная при данных параметрах формования для модельной смеси изопропанол / вода (исходная концентрация - азеотропная точка, температура 323 К) имеет следующие сепарахщонные характеристики преимущественно проникающий компонент - вода, фактор разделения 260, проницаемость 0,54 кг/(м ч). [c.166]

Монолитные Р. м. получ. формованием из р-ров (по сухому способу) или расплавов полимеров (см. Пленки полимерные). При вытягивании этих мембран в спец. условиях им м. б. придана микропористость при облучении атомными ядрами или ионами с нослед. выщелачиванием продуктов деструкции из них изготовляют т. н. ядерные микрофильтрац. мембраны. Пористые Р. м. получ. способом мокрого формования или испарением из сформованных жидких пленок (нитей) р-рителя в последнем случае в формовочный р-р предварительно вводят осадитель, упругость паров к-рого ниже, чем у р-рителя (метод спонтанного гелеобразования). При удалении р-рителя р-р распадается на фазы, в результате чего образуется пористая пленка. Для получ. асимметричных Р. м. (т. е. двухслойных, один слой к-рых монолитный, второй — пористый) с пов-сти [c.491]

Технология получения гетерогенных М. и. (имеют наиб, практич. значение) включает след, стадии кондиционирование, сушка и измельчение ионообменных полимеров (ионитов см. Ионообменные смолы. Анионообменные смолы, Катионообменные смолы) до тонины помола не более 50 мкм смешение порошков ионита и пленкообразующего полимера гомогенизация смеси при 150-180°С на вальцах или в экструдере формование заготовок мембран (листов) при 150-180 С на вальцах или каландре уплотнение и армирование мембраны на прессе при т-рах на 15-25 °С выше т-ры размягчения связующего. По др. методу получения осуществляют измельчение ионообменного полимера смешение полученного порошка с р-ром или расплавом связ5тоще-го нанесение полученной дисперсии на упрочняющую ткань, сушку и уплотнение мембраны. [c.31]

Мембраны должны быть изготовлены из материала, который не растворяет используемый растворитель. Наиболее распространены гель-целлофановые мембраны, выдержанные в воде. Их получают осаждением ксантогената целлюлозы и после формования никогда не высушивают. Доступны также мембраны из гидратцеллюлозы, ацетата и нитрата целлюлозы, полиуретанов, полихлортрифторэти-лена (типа Кель-F) и даже из стекла типа викор с размером ячеек 40 А. [c.97]

Технология получения, например, капиллярно-пористых стеклянных мембран основана на формовании капилляров из щелочеборосиликатного стекла с последующей их кислотной обработкой, в процессе которой из стекломассы удаляется одна из составляющих. Изменяя режимы термической и химической обработки, можно получать мембраны различной пористой структуры с порами размером от 2,0 до 100 нм. [c.320]

Изостатическое прессование. Способ формования порошкообразного ПТФЭ с помощью воздуппюго или гидравлического давления через эластичную мембрану позволяет изготовлять полые изделия, в том числе сложной конфигурации (рис. VH.4). Резиновая или другая эластичная мембрана может служить либо пуансоном, либо матрицей, при этом второй элемент матрицы выполняется жестким ю металла. Порошок ПТФЭ засыпается в зазор между матрицей и пуансоном, после чего под давлением он уплотняется и формуется в заготовку для спекания. Спекание заготовки проводится по описанному ранее режиму. [c.188]

Кроме ионообменных мембран к основным элементам электродиализных аппаратов относятся прокладки. В конструкциях электродиализных аппаратов фирмы Айоникс применены прокладки лабиринтного типа. По технологии, принятой в фирме, вначале методом формования получают заготовки из полиэтилена высокого давления толщиной 0,5 мм (при изготовлении толщина контролируется компьютером) и размерами в зависимости от типа прокладки. Заготовки, имеющие лабиринтные каналы, собираются в пакеты по 10—15 шт. и в них производится вырубка отверстий для подачи дилюата и рассола и распределения их по лабиринту. Затем полиэтиленовые заготовки склеиваются вместе и таким образом получается основной элемент конструкции — прокладка толщиной 1 мм. Ширина канала для подачи растворов в лабиринт составляет 6 мм. Отсутствие перетоков между дилюатными и рассольными трактами в месте контакта мембраны и канала обеспечивается достаточно большой толщиной мембраны (0,5 мм), а также несколько повышенным давлением в дилюатных камерах по сравнению с рассольными (перепад давления 3,45—6,89 кПа). [c.128]

Первыми мембранами, используемыми для исследовательских работ, были, естественно, природные материалы (например, бычий пузырь). Основы создания искусственных мембран были заложены Фиком, получившим пленку из нитрата целлюлозы и проведшим в середине прошлого века свои всемирно известные исследования по диффузии [2]. Десять лет спустя Грэм [3] описал разделение смеси газов с помощью мембран из вулканизованного каучука. При этом он высказал ряд соображений относительно механизма разделения. В конце XIX века были предприняты попытки использовать резиновые мембраны для разделения компонентов воздуха [4, 5]. Процессы мембранного разделения детально исследовал Бехгольд [6, 7] в начале двадцатого столетия. Заслуга Бехгольда заключается в том, что он впервые осуществил формование мембран с регулированием их характеристик. Поскольку теоретические основы переработки полимеров в то время еще не были разработаны, подходы к получению мембран носили в основном эмпирический характер. Бехгольд был первым, кто использовал уравнение Кантора для определения размеров максимальных пор в мембранах. Он же впервые ввел термин ультрафильтрация . [c.5]

Мембраны различных марок получают методом сухого формования, т. е. путем испарения летучих растворителей из растворов, образующих жидкие нитп или пленки. Получение мембран этим способом имеет ряд общих закономерностей с процессом формования основы кинофотолленок и магнитных лент. Научные основы и технология изготовления кинофотопленок разработаны достаточно подробно, что нашло отражение в ряде фундаментальных монографий [19—21]. [c.80]

При получении мембран методом сухого формования возможны два варианта протекания процесса без распада исходного раствора на фазы и с распадом раствора на две фазы, из которых одна представляет собой полимерный каркас, импрегнирован-ный смесью растворителя с нерастворителем, а другая— смесь растворителя и нерастворителя, в которой растворено небольшое количество полимера, главным образом, его низкомолекулярные фракции. На рис. 3.2 представлена диаграмма изменения состояния системы при образовании мембраны в процессе испарения растворителя [22]. Из раствора с составом х сх при повышении температуры испаряется растворитель. При некотором составе Хтв, отвечающем температуре текучести Гтек, вязкость системы возрастает на несколько десятичных порядков и система теряет текучесть. Дальнейшее удаление растворителя приводит систему к составу Хс, соответствующему температуре [c.80]

Результаты работ по формованию мембран из растворов вторичного ацетата целлюлозы и этилцеллюлозы в двух- и трехкомпонентных растворителях подтверждают эту точку зрения. Этот же подход позволил создать [71] высокопроизводительные ге-модиализующие ацетатные мембраны за счет замены в известной рецептуре Манджикяна [76] формамида на этанол. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология