юла аппарат для ультрафильтрации

Приложение 25. Аппарат ультрафильтрации [c.5]

Концентрат из аппарата ультрафильтрации возвращается и технологический процесс. Вторичный пар из выпарного аппарата 9 направляется па обогрев других производственных аппаратов, в том числе теплообменника 8. [c.333]

Технологическая схема установки представлена на рис. 11.4. Разбавленный раствор ВМС, содержащий также неорганическую соль, из емкости насосом 2 подается на песчаный фильтр 3, где очищается от взвесей твердых частиц. Далее раствор насосом высокого давления 4 перекачивается в аппарат ультрафильтрации 5, где концентрируется до заданной концентрации ВМС. Пермеат собирается в промежуточной емкости 6, откуда насосом 7 подается в теплообменник 8. Здесь он подогревается и направляется в выпарной аппарат 9, работающий под небольщим избыточным давлением. В выпарном аппарате концентрация неорганической соли в пермеате доводится до требуемого значения. Упаренный раствор стекает в емкость 10. [c.332]

Примем, что Дрп (включая потери на местные сопротивления в самом аппарате) составляет 20 % от Дрэ, а геометрическая высота подъема (расстояние от уровня раствора, прошедшего песчаный фильтр, до вентиля на выходе концентрата из аппарата ультрафильтрации) /гг = 2 м. Тогда [c.342]

I — емкость 2 — насос 3 — фильтр 4 — насос высокого давления 5 — аппарат ультрафильтрации 6 — промежуточная емкость 7 — насос в — теплообменник 9 — выпарной аппарат 10 — емкость для упаренного раствора. [c.201]

Накопленный за последние годы опыт создания и эксплуатации промышленных установок, а также обширный экспериментальный материал по исследованию обратного осмоса и ультрафильтрации позволяют автору критически рассмотреть достоинства и недостатки этих методов, сопоставить их с другими методами разделения, а также описать физико-химическую сущность и основные закономерности обратного осмоса и ультрафильтрации, что позволило разработать принципы расчета мембранных процессов и аппаратов. [c.9]

Совместное рассмотрение в данной книге обратного осмоса и ультрафильтрации не случайно, так как эти процессы имеют много общего. Для их осуществления, например, используются полупроницаемые мембраны, приготовленные из одного и того же материала (но имеющие различные размеры пор). Аналогичны и аппараты для проведения этих процессов. Однако механизм процессов обратного осмоса и ультрафильтрации, как будет показано в гл. IV, различен. [c.14]

Важным преимуществом обратного осмоса и ультрафильтрации является простота конструкции установок, которые включают два основных элемента устройство для создания давления жидкости и разделительную ячейку с закрепленными в ней полупроницаемыми мембранами, а в крупных промышленных установках — многосекционный аппарат, обеспечивающий необходимую поверхность мембран. Одним из достоинств разделения обратным осмосом и ультрафильтрацией является осуществление этих процессов при температуре окружающей среды, что имеет исключительно важное значение при разделении нетермостойких растворов. [c.17]

К недостаткам обратного осмоса (в меньшей мере ультрафильтрации) следует отнести и тот факт, что процессы проводятся в условиях повышенного давления в системе, что приводит к необходимости разработки специальных уплотнителей и ряду других трудностей при изготовлении мембранных аппаратов и их монтаже. [c.18]

Для расчета движущей силы процесса обратного осмоса, а в ряде случаев и ультрафильтрации (например, при большой концентрации высокомолекулярных соединений) необходимо знание осмотического давления раствора. Вместе с тем, в литературе отсутствуют обобщенные данные по расчету осмотического давления, а имеющиеся справочные значения осмотического давления или осмотических коэффициентов не систематизированы и не собраны воедино. Все это затрудняет проведение расчетов мембранных аппаратов и систем для осуществления процессов обратного осмоса и ультрафильтрации. [c.19]

За последние годы мембранные процессы все более проникают в различные отрасли народного хозяйства. Разнообразие областей применения (в медицине —для очистки крови, в нефтепереработке —для обезвоживания масел подробнее см. главу VI) и задач, которые решаются или могут быть решены с помощью обратного осмоса и ультрафильтрации (разделение, очистка, концентрирование и т. д.), определяет необходимость создания многочисленных вариантов аппаратурно-тех-нологического оформления этих процессов, на основе широкого арсенала мембранных аппаратов, полупроницаемых мембран, конструкционных материалов. [c.109]

К исследованию этих методов, выявлению возможности их применения для решения различных новых практических задач подключается все большее число исследователей и практиков, которые ранее этой проблемой не занимались. Кроме того, при расчете и проектировании обратноосмотических и ультрафильтрационных промышленных аппаратов и установок для получения исходных данных часто необходимо, как это будет показано в главе V, проведение предварительных экспериментов иа лабораторных, а иногда и на модельных установках. В настоящее время в мире функционирует несколько тысяч установок обратного осмоса и ультрафильтрации различной производительности — от нескольких литров до сотен кубометров в час. В ближайшее время в нашей стране и за рубежом следует ожидать резкого увеличения как числа, так и производительности таких установок, используемых в различных технологических процессах. [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]

По способу укладки мембран аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации подразделяют на четыре основных типа аппараты типа фильтрпресс с плоскокамерными фильтрующими элементами аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами аппараты с рулонными или спиральными фильтрующими элементами аппараты с мембранами в виде полых волокон. В такой последовательности они будут здесь рассмотрены. [c.115]

Применение мембранных процессов, особенно ультрафильтрации, осложняется явлением концентрационной поляризации, устранение которой лишь увеличением скорости прокачивания раствора над поверхностью мембран не всегда возможно, особенно, если необходимо разделить высококонцентрированные или вязкие растворы. Для этих случаев был предложен аппарат, в котором межэлементные камеры [c.121]

Трубчатый фильтрующий элемент представляет собой сменный и обычно неразъемный узел аппаратов для проведения обратного осмоса и ультрафильтрации, состоящий из полупроницаемой мембраны и дренажного каркаса (рис. П1-16). Дренажный каркас, как правило, вы- [c.123]

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]

Аппараты на основе ТФЭ. Одной из сложных технических задач при создании конструкции аппаратов для ультрафильтрации и обратного осмоса является крепление и уплотнение трубчатых фильтрующих элементов, поскольку эти процессы проводятся при высоких рабочих давлениях (до 10 МПа). Необходимость замены ТФЭ из-за относительно небольшого срока службы мембран (до одного года) предопределяет технические решения, основанные на использовании разъемных соединений элементов в аппарате или на создании небольших легко заменяемых и регенерируемых монолитных блоков. [c.137]

Среди аппаратов для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрации особое место занимают аппараты с фильтрующими элементами, основной частью которых являются мембраны в виде полых [c.156]

В аппаратах с плоскими мембранами используются турбулизаторы в виде сплошных пластмассовых шариков, диаметр которых на 0,3— 0,5 мм меньше расстояния между двумя мембранами, образующими канал для протекания раствора. Скорость ультрафильтрации увеличивается в 1,5—2 раза, если при этом движение раствора будет возвратно-поступательное при частоте пульсации примерно 60 мин-. Для такого увеличения скорости процесса при стационарном режиме движения раствора необходимо повышение скорости потоку примерно в б раз [148]. [c.175]

Кроме того, часто возникают и другие осложнения процесса разделения. Значения pH смещаются в сторону кислых или щелочных сред, что ускоряет гидролиз полимерных мембран. Возможно обезвоживание набухающих мембран, сопровождающееся необратимым изменением их структуры. В концентрированных растворах ряда органических веществ может происходить растворение мембран. В результате дополнительного воздействия концентрационной поляризации на мембране могут выпадать в осадок малорастворимые соли, а при ультрафильтрации высокомолекулярных соединений образуется гелеобразный слой, что нарушает нормальную работу аппаратов. [c.188]

В этом разделе рассмотрены методы расчета основных технологических параметров процессов разделения жидких смесей обратным осмосом и ультрафильтрацией, значения которых необходимо знать при расчете мембранных аппаратов, а также элементы расчета этих аппаратов. [c.224]

Аппараты с мешалками используются в основном при лабораторных исследованиях обратного осмоса и ультрафильтрации (см. стр. ПО). Однако в ряде специальных случаев подобные аппараты могут найти применение и в промышленности, если по каким-либо причинам необходимо интенсивное перемешивание разделяемого раствора, например при использовании аппарата в качестве реактора с отводом одного из продуктов реакции через мембрану и т. п. [c.238]

В химической, микробиологической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности часто встречается задача очистки растворов высокомолекулярных соединений (полимеров, белков и т. д.) от низкомолекулярных примесей (неорганических солей, спиртов и т. д.). Исследования, проводимые за последние годы, показали, что для этой цели можно с высокой эффективностью использовать диафильтрацию. Д и а ф и л ь т р а ц и я — это способ проведения обратного осмоса и ультрафильтрации, используемый в случаях, когда мембрана обладает заметно различной селективностью по отношению к разделяемым компонентам раствора. При диафильтрации в раствор вводится растворитель, расход которого равен количеству отбираемого фильтрата. Компонент раствора, плохо задерживаемый мембраной (НС), переходит вместе с растворителем в фильтрат, и таким образом в аппарате происходит [c.239]

При ультрафильтрации растворов высокомолекулярных соединений, особенно при высоких концентрациях, в расчетах следует учитывать неньютоновское течение этих растворов. Для подобных жидкостей получено [134] следующее уравнение для определения потери давления АР в ультрафильтрационном аппарате [c.271]

Исключительный интерес представляет применение обратного осмоса и ультрафильтрации для очистки промышленных и бытовых стоков, опреснения морских и солоноватых вод. Следует отметить, что эти процессы при условии создания достаточной промышленной базы для изготовления мембран, соответствующих материалов и мембранных аппаратов займут лидирующее положение в решении перечисленных выше важнейших технических и экологических проблем. [c.277]

Чертежи общего вида аппаратов обратного осмоса и ультрафильтрации. Аппараты обратного осмоса и ультрафильтрации (Приложения 19—20) не стандартизованы. В связи с этим при разработке таких аппаратов следует руководствоваться общими положениями по проектированию аппаратов, работающих под давлением. [c.215]

Фильтрование. В процессах фильтрования и пропитки твердых тел происходит движение жидкой фазы относительно пор и каналов в твердой фазе. Интенсификация этих процессов может быть достигнута при увеличении скорости относительного движения жидкости. Не случайно поэтому многочисленные работы были посвящены исследованиям влияния вибраций, ультразвука и ударных волн на течение жидкостей в капиллярах. В коллоидных системах существенное влияние на процесс начинают приобретать электрические явления, и поэтому для интенсификации технологических процессов, например в мембранных аппаратах для ультрафильтрации, используют электрические поля. [c.126]

Интересный пример сочетания диализа и ультрафильтрации — аппарат искусственная почка , предназначенный для временной замены функции почек ири острой почечной недостаточности. Аппарат оперативным путем подключают к системе кровообращения больного кровь под давлением, создаваемым пульсирующим насосом ( искусственное сердце ), протекает в узком зазоре между двумя мембранами, омываемыми снаружи физиологическим раствором. Благодаря большой рабочей площади мембран ( 15 000 см ) из крови сравнительно быстро (3—4 ч) удаляются шлаки — продукты обмена и распада тканей (мочевина, креатинин, ионы калия и др.). [c.26]

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]

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]

Обычно процесс фракционирования осуществляется периодически вследствие специфических особенностей ультрафильтрации высокая степень концентрирования, приводящая к резкому снижению объема обрабатываемого раствора необходимость создания высоких скоростей в аппарате и т. д. Расчет ультрафракционного фракционирования [189—190] разработан пока недостаточно. [c.251]

Ультрафильтрация может быть успешно применена и непосредственно в медицинской практике, например при лечении острой и хронической почечной недостаточности. Посредством непрерывной диафильтрации из крови больного человека удаляются токсины и продукты обмена веществ. Для этих целей используют мембраны, удерживающие только альбумин и другие высокомолекулярные вещества. В фильтрат проходят нужные высокомолекулярные соединения, имеющие относительно небольшую молекулярную массу, и все низкомолекулярные вещества, причем без существенного изменения их концентраций. При введении в полученный стерильный препарат соответствующих компонентов в нужной концентрации получают кровьнеобходимого состава, которую вводят пациенту. Преимущество этого метода очистки перед диализом состоит в том, что очистка крови производится быстрее н на менее громоздки.х аппаратах. Кроме того, ультрафильтрацией можно удалять некоторые вещества, трудно отделяемые обычным диализом. [c.288]

Даже краткий и далеко не полный перечень областей применения обратного осмоса и ультрафильтрации позволяет сделать вывод о том, что методы мембранной технологии начинают проникать во многие отрасли народного хозяйства. Однако мы сейчас еще находимся на ранней стадии развития этого нового направления науки и техники, и технологам еще много нужно поработать, для того чтобы определить наиболее рациональные области и способы применения мембранных процессов. Возможность сочетания методов мембраиного разделения с известными процессами, получение новых химически и термически стойких мембран, разработка принципиально новых мембранных процессов и аппаратов, а также возникновение новых технологических потребностей обеспечат дальнейшее проникание и распространение мембранных методов во все сферы пра ктической деятельности человека. [c.328]

Задание на проектирование. Спроектировать установку для концентрирования 0,2 кг/с водного раствора ацилазы от концентрации 0,015 % (масс.) до 0,15 % (масс.). В растворе содержится 5,5 % Na l. Концентрирование ацилазы осуществить ультрафильтрацией. Содержание ацилазы в фильтрате не должно превышать 0,003 % (масс.). Фильтрат сконцентрировать в выпарном аппарате до концентрации 25 % (масс.) Na l. Рабочие условия в ступенях даны ниже [c.201]

На Мичуринском спиртовом заводе в 1978 г. внедрено концентрирование глубинной культуры способом ультрафильтрации, разработанным Н. И. Беловым с сотрудниками. Сущность способа состоит в том, что культуральную жидкость, содержащую фермент, подают в аппарат под давлением. Жидкость движется по ряду параллельных каналов, образованных полупроницаемыми мембранами-. Вода и часть низкомолекулярных вещеегв проходят через мембраны, а высокомолеку-ляррые вещества, в том числе ферменты, задерживаются и выводятся из аппарата в виде концентрированного раствора (сиропа). [c.168]

Ультрафильтрационный волоконный аппарат — Аппараты изготавливают с использованием плас-сосуд с находящимися внутри мембранными элемен- тмассовых корпусов из полиэтилена, бутакрила, метами, изготовленными из полых волокон. Предназ- тилметакрилата, стеклотекстолита, полипропилена, начены для концентрирования растворов фермент- Аппараты транспортируют в коробках или ящи-ных препаратов методом ультрафильтрации при тем- ках в крытых транспортных средствах при темпера-пературе О—40 °С и давлении 0,2 МПа. туре не ниже О ""С. [c.921]

ГИПЕР- И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ, применяют для разделения р-ров методом обратного осмоса или ультрафильтрации. Наиб, распространены полимерные мембраны в виде пленок, полых нитей и тонких покрытий, нанесенных на подложки, имеющие форму листов или полых цилиндров. Гиперфильтрац. пленочные мембраны имеют асимметричную структуру, причем плотный (активный) слой, занимающий 0,1—0,3% ее толщины, обращен к разделяемой системе и обеспечивает задерживание растворенных в-в (напр., Nad) проницаемость 0,05—0,1 м / (м -сут-МПа) при селективности до 99%. Плотность упаковки в разделит, аппарате до 1000 м /м . Полые нити имеют внеш. диаметр 40—200 мкм, толщину стенки ок. 25% от него проницаемость 0,02—0,06 м /(м <суТ МПа) [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология