Аппарат мембранного разделения

Промышленные аппараты для мембранного разделения газов должны удовлетворять следующим требованиям иметь высокую плотность упаковки, т. е. возможно большую поверхность мем- [c.191]

Рис. 8.34, Аппарат для разделения радиоактивных Кг—N2 (или Кг—Не) с мембранами в виде полых волокон из ацетата целлюлозы (/) и силиконового

В установку мембранного разделения газовых смесей кроме модулей входят компрессоры и системы предварительной подготовки исходной смеси. Группу модулей, включенных параллельно и связанных единым каркасом, можно рассматривать как мембранный разделительный аппарат. Более полное разделение смеси, предусматривающее извлечение нескольких компонентов или высокую степень чистоты целевого продукта, осуществляют в несколько стадий. Группа модулей, обеспечивающих частичное разделение смеси на одной стадии процесса, образует ступень разделения. Вся газоразделительная установка представляет собой каскад ступеней с достаточно разнообразными схемами циркуляции потоков. Методы расчета таких систем в принципе идентичны разработанным для других многостадийных массообменных процессов. Следует отметить, что оптимизация многостадийного процесса в целом и процесса разделения в отдельной ступени и модуле взаимосвязаны. При этом необходимо получить показатели, характеризующие массообменное и энергетическое совершенство и экономическую эффективность мембранного процесса, сопоставимые с аналогичными показателями при использовании альтернативных методов разделения (прежде всего низкотемпературной ректификации). [c.159]

НОЙ селективностью. Поэтому для более полного разделения газов приходится прибегать к созданию многостадийных установок (каскадов) с промежуточным компримированием и рециркуляцией части потоков, что отрицательно сказывается на технико-экономиче-ских показателях процессов мембранного разделения. Качественно новой концепцией является принцип разделения с использованием установок колонного типа — мембранных колонн непрерывного действия. Следует отметить, что принцип действия таких установок аналогичен работе массообменных аппаратов с непрерывным контактом фаз, широко применяемых в процессах ректификации, экстракции, абсорбции (рис. 6.13) [24]. [c.215]

Существует множество мембран, различающихся как по технологии их изготовления, так и по конкретным областям применения. Аппараты мембранного разделения могут быть нескольких типов - с трубчатыми элементами, рулонного типа и пластинчатые. [c.206]

ИЗ ВОДЫ воздуха), откуда насосом высокого давления 5 направляется в аппараты мембранного разделения 6. В этих аппаратах раствор делится на два потока. Фильтрат направляется в сборник 7, а концентрат идет через рекуперационную турбину [c.442]

Расчет аппаратов мембранного разделения жидких сред [c.397]

На рис. 3.24 показана схема работы фильтровальных элементов промышленных аппаратов мембранного разделения. На [c.148]

В последние годы все большее внимание уделяют разделению жидких и газовых смесей с использованием полупроницаемых мембран (мембранные методы). Полупроницаемые мембраны обладают замечательным свойством — пропускать одни вещества и задерживать другие. Для использования в крупных промышленных установках разработаны четыре основных типа аппаратов для мембранного разделения с трубчатыми мембранными элементами типа фильтр-пресса с плоскокамерными мембранными элементами с мембранами в виде полых волокон с рулонными или спиральными мембранными элементами. [c.164]

В химической промышленности используют следующие основные типы аппаратов для мембранного разделения с плоскокамерными фильтрующими элементами, с трубчатыми фильтрую- [c.435]

Следует отметить, что схема организации одноступенчатого процесса мембранного разделения зависит от конкретной технологической задачи. Чем меньше число модулей в установке и больше единичная площадь мембран в этих аппаратах, тем меньше габаритные размеры и стоимость установки, более проста и надежна ее эксплуатация. В то же время большое число модулей одного типоразмера с малой единичной площадью мембран обеспечивает большую гибкость в работе установки, [c.197]

Аппараты типа фильтрпресс отличаются простотой изготовления, удобством монтажа и эксплуатации, возможностью быстрой замены мембран. В этих аппаратах процесс разделения проводится при сравнительно высоких скоростях раствора (вследствие незначительного зазора между соседними мембранами), что позволяет существенно снизить влияние концентрационной поляризации. Поэтому аппараты типа фильтрпресс особенно перспективны для проведения ультрафильтрационных процессов. [c.123]

Процессы мембранного разделения газовых смесей основаны на различной проницаемости компонентов газов через жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны. Селективно-проницаемая перегородка состоит из собственно мембраны, пористой подложки и конструктивных деталей, обеспечивающих механическую прочность. [c.74]

Расчет аппарата с полупроницаемой мембраной. Процессы мембранного разделения обычно проводят при постоянной температуре и постоянном давлении Р. Известны производительность по исходному раствору Ьо кг/ч и состав раствора хо кг/кг. Расчет мембранного аппарата сводится к определению поверхности мембраны Р м (рис. 17.13). [c.440]

Промышленные аппараты для мембранного разделения газов должны удовлетворять следующим требованиям иметь высокую степень упаковки, т.е. возможно большую поверхность мембран в единице объема аппарата быть технологичными в сборке, доступными для осмотра и ремонта, надежными и работоспособными в течение длительного времени обеспечивать равномерное распределение газовых потоков в напорном и дренажном пространстве мембранных элементов иметь невысокое гидравлическое сопротивление и быть герметичными. [c.174]

Сущность процесса мембранного разделения заключается в следующем (рис. 17.1). Разделяемая в аппарате 1 смесь вводится в соприкосновение с полупроницаемой мембраной 2 с одной стороны, и вследствие особых свойств мембраны прошедший через нее фильтрат обогащается одним из компонентов смеси. Процесс разделения может происходить настолько полно, что в фильтрате практически не содержатся примеси тех компонентов смеси, которые задерживаются мембраной. Не прошедшая через мембрану смесь компонентов в виде концентрата выводится из аппарата. [c.427]

Природный газ с низким содержанием гелия (0,06 % по объему), предварительно очищенный от кислых компонентов, компримируется до давления 7 МПа, объединяется с ретантом, отводимым из мембранного аппарата второй ступени разделения, и поступает в мембранный модуль первой ступени. Ретант с первой ступени, практически не содержащий гелия, направляется к потребителю как товарный газ, а пермеат, обогащенный гелием, после компримирования до первоначального давления поступает на вторую ступень мембранного разделения. Пермеат второй ступени разделения содержит 30 % по объему гелия, а пермеат третьей ступени - 90 % по объему. [c.175]

Аппараты для мембранного разделения смесей [c.5]

За время, прошедшее после выхода в свет 2-го издания, достигнуты значительные успехи в разработке и создании новых интенсивных процессов и высокопроизводительных аппаратов. Б связи с этим при подготовке 3-го издания учебника в него внесены задуманные А. Н. Плановским дополнительные главы по химическим процессам, кристаллизации, сублимации, ионообменному и мембранному разделению (что делает курс процессов и аппаратов химической технологии в основном завершенным и соответствующим современным требованиям подготовки инженеров-механиков). Дальнейшее развитие и углубление получила предложенная А. Н. Плановским плодотворная идея изложения всех процессов (за исключением механических) на основе единых кинетических закономерностей. Стиль, методология и структура учебника оставлены без изменения. [c.7]

Рис. 3.21. Схема работы фильтрова.1ьнь х элементов аппаратов мембранного разделения

Для уменьшения отрицательного влияния концентрационной поляризации на процесс мембранного разделения используют перемешивание раствора над мембраной, увеличивают скорость протока исходного раствора около мембраны или применяют турбулизующие вставки. В результате уменьшается влияние концентрационной поляризации, увеличивается производительность и разделительная способность мембранного аппарата. [c.433]

АППАРАТЫ ДЛЯ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ [c.435]

Изложены теоретические и прикладные аспекты мембранного разделения газов. Рассмотрены закономерности переноса массы в мембранах, конструкции мембранных аппаратов и особенности массопередачи в них. Приведены методика расчета газоразделительных установок и сравнительный энерго-экономический анализ различных методов разделения газов. [c.135]

Аппараты для мембранного разделения 469 Вопросы для самопроверки 472 [c.6]

Значительно большую удельную поверхность (до 800 м /м ) мембранного разделения имеют аппараты с рулонными мембранными элементами (рис. 7.20), представляющими собой многослойный рулон, свернутый из дренированного толстостенного листа 1, сетки-сепаратора 3 и двух мембранных листов 2 по обе стороны листа. [c.471]

Дайте сравнительную характеристику различных конструкций аппаратов для мембранного разделения. [c.472]

Основной частью аппаратов мембранного разделения являются полупроницаемые мембраны, которые в значительной мере определяют технологические показатели процесса, а также технические и эксплуатационные характеристики аппаратов. Полупроницаемая мембрана - это перегородка, обладаюшая свойством пропускать преимущественно определенные компоненты жидких или газообразных смесей. [c.73]

Мембранное разделение газовых смесей основано на действии особого рода барьеров, обладающих свойством селективной проницаемости компонентов газовой смеси. Обычно мембрана представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживают различные давления и составы разделяемой смеси. В общем случае понятие мембраны не обязательно связано с существованием такой перегородки и перепадом давления. В широком смысле под мембраной следует понимать открытую неравновесную систему, на границах которой поддерживаются различные составы разделяемой смеси под действием извне полей различной природы (ими могут быть поля температуры и давления, гравитационное и электромагнитное поле, поле центробежных сил). Разделительная способность такой системы формируется комплексом свойств матрицы мембраны и компонентов разделяемой смеси, их взаимодействием между собой. Существенна и степень неравновесностн такой системы. [c.10]

Рис. 4.27 дает представление о характере изменения коэффициента извлечения /Си с ростом давления в напорном канале, при этом имеется возможность сравнить процессы при одностороннем и двустороннем проницании, при вынужденном и смешанноконвективном движении газа с моделью идеального вытеснения (кривая 1). Видно, что внешнедиффузионное сопротивление резко снижает массообменную эффективность мембранного разделения, причем наблюдается максимум зависимости К = Р ). Положение максимума смещается в сторону больших давлений при интенсификации процесса массообмена в результате свободной конвекции, а также при двустороннем расположении мембраны в канале. С ростом коэффициента деления 0 смещение максимума зависимости Ka f Pf) имеет более сложный характер при увеличении 0 от О до 0,5 оптимум смещается в сторону более низких давлений — это область нарастания внешнедиффузионных сопротивлений (см. рис. 4.26). Далее, с ростом 0, оптимальное значение давления Р смещается в сторону больших значений — здесь влияние массообмена в газовой фазе падает вследствие истощения смеси. В гл. 7 дан анализ влияния массообменных процессов в каналах на энергетику мембранного разделения газов, который, позволит дать рекомендации по выбору оптимального давления в аппаратах. [c.156]

Уравнение кинетической кривой связывает составы потоков, пермеата и ретанта, выходящих из одной и той же ступени. Кинетическую кривую в процессах мембранного разделения чаще называют линией равновесия [12—15], оговариваясь при этом, что понятие равновесие ни в коем случае не является термодинамическим, а используется только по аналогии с дистилляцией [12, 16]. Вид уравнения кинетической кривой определяется соотношением скоростей массопереноса компонентов газовой смеси через мембранный аппарат данной ступени, структурой потоков в модуле. Например, при идеальном перемешивании в напорном и дренажном каналах уравнение кинетической кривой имеет вид [c.204]

Дйафрагменные уплотнения, состоящие из упругих мембран (диафрагм) или сильфонов, используют для герметизации агрессивных и особо токсичных продуктов, утечка которых недопустима, а также при глубоком вакууме и в криогенной технике. Особенно эффективны эти уплотнения в аппаратах для разделения сред с переменным объемом и при герметизации узлов, совершающих возвратно-поступательное движение. [c.83]

М. г. осуществляется в одном или неск. аппаратах — мембранных газо()а.здсли1елях, представляющих собой замкнутый oбъe L, разделенный мембраной на две зоны. Разделяемая смесь (исходный поток) Он, напр, бинарная, с коиц. компонентов xt и Xj непрерывно подается в зону А при заданном давл. р . Часть потока Q n проникает через мембрану в зону Б (проникающий поток) с давл. р р и конц. компонентов у и у другая часть Q,,,, (непроникающий поток) выводится ил зоны А с давл. Значения р , Р р и р , 1 находятся в интервале 10 —1() Па. Разделение происходит, если р ,/ > р р,/, где и р ,/ — парциаль ное давление / того компонента в исходном и проникающем потоках соответственно. Отношение [c.320]

Применение. Ацетатные нити используют прн изготовлении бельевого трикотажа, тканей для подкладки и штор, изделий детского ассортимента, косынок и др., триаце-татные-при изготовлении тканей для платьев, галстуков, купальных костюмов, термообработанные триацетатные-в пронз-ве плиссированных н тисненых изделий. Из текстури-рованных нитей изготовляют трикотажные изделия. Жгутовое А. в. применяют в пронз-ве сигаретных фильтров, задерживающих 30-50% никотина, до 80% фенола н пирокатехина, 30-40% 3,4-бензпирена (на изготовление жгута расходуется ок. 20% мирового выпуска ацетатов целлюлозы). Полое волокно с селективно проницаемыми стенками используют в спец. аппаратах для мембранного разделения р-ров и коллоидных систем методами обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа. Мировое произ-во А. в. 609 тыс. т/год (1983), из них текстильного назначения 275 тыс. т/год, остальное-жгутовое А. а [c.226]

Процесс мембранного разделения компонентов газов основан на их различной способности проходить через полупроницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны. Под давлением разделяемая газовая смесь подается в напорный канал, легкопроникающие компоненты проходят через мембрану, труднопроникающие — выводятся из разделительного аппарата. [c.162]

М. г. осуществляется в одном или неск. аппаратах — мембранных гаэоразделктелях, представляющих собой замкнутый объем, раздеяенвый мембраной на две зоны. Разделяемая смесь (исходный поток) Q, яапр. бинарная, с конц. компонентов xt л х/ непрерывно подается в зону А при заданном давл. ря. Часть потока Оте проникает через мембрану в зону Б (проникающий поток) с давл, рщ, и конц. компонентов yi и yj другая часть От (непроникающий поток) выводится из зоны А с давл. Значения Ри, Piip и р и находятся в интервале №—10 Па, Разделение происходит, если p,.i > p p,i, где p ,i и Pnp.i — парциальное давление j-того компонента в исходном и проникающем [c.320]

В рулонных аппаратах мембранный элемент имеет вид пакета, три кромки к-рого герметизированы, а четвертая крепится к перфориров. трубке для отвода фильтрата. Пакет вместе с сеткой-сепаратором накручивается на эту трубку. Разделяемая смесь движется в продольном направлении по межмембранным каналам, фильтрат по дренажному материалу поступает в отводящую трубку. М. а. этого типа имеют высокую плотность упаковки мембран (300—800 mVm ), но сложнее в изготовлении, чем плоскокамерные. Они использ. в установках средней и большой производительности для разделения жидких и газовых смесей. [c.321]

Промышленные аппараты для мембранного разделения должны удовлетворять некоторым основным требованиям. Поверхность мембран в единице объема аппарата должна быть возможно большей. При движении исходной жидкости по секциям и элементам аппарата жидкая фаза должна равномерно распределяться по разделительной мембранной поверхности и иметь не слишком малую линейную скорость движения вдоль мембранной поверхности, чтобы непропускаемое мембраной вещество не концентрировалось у поверхности. Еще одно существенное требование к мембранным аппаратам - механическая прочность мембран и возможность создания надежных уплотнений в местах контакта мембран с металлическими элементами конструкции. [c.469]

Для электрохимической обработки и флотационного разделения шла-мов А. А. Мамаковым разработан электрофлотационный аппарат мембранного типа [23]. Особенность конструкции такого аппарата состоит в том, что он имеет электропроводную мембрану, разделяющую его на две части. Верхняя часть служит для воздействия на суспензию электролитическим газом, например водородом, выделяющимся с катодной поверхности, и осуществления процесса флотации нижняя — для создания циркулирующего в межэлектродном пространстве потока другой жидкости, не участвующей во флотационном процессе (рис. 1.5). [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология