Концентрационная поляризация влияние проницаемости

Как и всем мембранным методам, обратному осмосу и ультрафильтрации свойственно явление концентрационной поляризации, которое заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате происходит падение проницаемости и селективности, сокращается срок службы мембран. Для уменьшения вредного влияния концентрационной поляризации необходимо турбулизовать прилегающий к поверхности мембраны слой жидкости, чтобы ускорить перенос растворенного вещества в ядро разделяемого раствора. Этого добиваются применением в лабораторных установках магнитных мешалок и вибрационных устройств, а в промышленных условиях увеличением скорости протекания жидкости вдоль мембраны и использованием различного рода турбулизаторов. [c.18]

Авторы старались выдержать следующую логику изложения материала основные уравнения переноса выводились с позиций термодинамического (глава 2) и микроскопического (глава 3) подходов с учетом структуры ионообменного материала (глава 1). Затем на основе содержания глав 1-3 были проанализированы структурно-кинетические модели мембран (глава 4), при этом кратко перечислены свойства мембран и явления переноса и закономерности, которые могут быть описаны в рамках той или иной модели. Наконец, в главе 5 рассмотрены основные транспортные свойства мембран (электропроводность, диффузионная проницаемость, селективность переноса противоионов, перенос воды), причем экспериментальные закономерности проанализированы в рамках той или иной структурно-кинетической модели. Глава 6 посвящена учету влияния концентрационной поляризации мембран на их транспортные характеристики. [c.7]

ВИЯ, при которых практически исключалось бы влияние концентрационной поляризации на основные характеристики мембраны. В лабораторных аппаратах этого, как правило, достигают интенсивным перемешиванием разделяемого раствора магнитной мешалкой. Результаты опытов показывают, что с повышением частоты вращения мешалки селективность и проницаемость увеличиваются и при я = 60 об/мии (рис. 1У-3, а, б) величины б и ф достигают постоянных значений. Этой частоте вращения соответствует значение модифицированного критерия Рейнольдса для мешалки Не = 3000. Аналогичные результаты были по- [c.173]

Что такое явление концентрационная поляризация и каково его влияние на селективность, проницаемость мембраны и скорость мембранного процесса [c.243]

Изучая влияние концентрационной поляризации на селективность и проницаемость мембран для обратного осмоса при разделении растворов хлорида натрия концентрацией 0,05 0,1 и 0,5 моль/л, Пуш с сотр. [99] закрывали активную поверхность мембран мембранными фильтрами (неселективными по отношению к разделяемому раствору) с целью увеличения толщины поляризационного слоя. С увеличением толщины этого слоя значительно уменьшаются проницаемость (рис. 3-8) и селективность (рис. 3-9) мембраны. [c.69]

Повыщение температуры в процессах микро- и ультрафильтрации приводит обычно к увеличению и проницаемости и селективности мембраны [14, 122]. Это объясняется тем, что уменьшается вязкость пермеата, а также значительно снижается влияние концентрационной поляризации на характеристики мембран. [c.84]

Как и всем мембранным методам, обратному осмосу свойственно явление концентрационной поляризации [2—3, 8, с. 28], которое заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате происходит падение проницаемости и селективности [9, 10], сокращается срок службы мембран. Для уменьшения вредного влияния концентрационной поляризации необходимо турбулизовать прилегающий к поверх- [c.10]

При исследовании процессов селективной проницаемости мембран обычно стремятся создать в аппарате такие гидродинамические условия, при которых практически исключалось бы влияние концентрационной поляризации на основные характеристики мембраны. В лабораторных аппаратах этого, как правило, достигают [c.72]

На процесс разделения при ультрафильтрации оказывает влияние концентрация разделяемых веществ в смеси. Так как ультрафильтрационные мембраны имеют большую удельную проницаемость, то это может привести к резкому росту уровня концентрационной поляризации. Поэтому эксплуатационные характеристики мембран во многом зависят от гидродинамических условий у поверхности мембраны. Рекомендуется поддерживать достаточно большую скорость потока над поверхностью мембраны, при разделении эмульсии типа вода — масло , в пределах 3—6 м/с. [c.216]

Ультрафильтрация обычно применяется для фракционирования макромолекул, причем большие молекулы задерживаются мембраной, тогда как небольшие молекулы (как и молекулы растворителя) должны свободно проникать через мембрану. Чтобы правильно подобрать мембрану, производители пользуются концепцией молекулярной массы отсечения или просто отсечения пропускания (см. гл. IV). Однако нужно понимать, что не только молекулярная масса определяет селективность ультрафильтрационной мембраны. Большое влияние на наблюдаемое отсечение (или в общем случае на характеристики разделения) оказывает явление концентрационной поляризации. Например, мембрана с отсечением 40 000 всегда полностью проницаема для цитохрома с (М 14400). Однако в смеси цитохрома с и бычьего сывороточного альбумина (М 67 ООО) задерживается как альбумин, так и значительная доля цитохрома с. Причина этого заключается в концентрационной поляризации. Мембрана непроницаема для молекул альбумина, которые образуют на поверхности мембраны дополнительный слой, действующий как динамическая мембрана, способная задерживать молекулы цитохрома с. Кроме того, различные типы растворенного вещества, например, глобулярные [c.294]

Внешний слой находится в динамическом равновесии с разделяемым раствором при изменении определяющих факторов его характеристики изменяются, приходя в соответствие с новыми условиями проведения процесса разделения. Например, при повышении концентрации дисперсной добавки и рабочего давления толщина слоя увеличивается. Разделение ионов происходит именно во внешней части этого слоя (удерживаемой силами Ван-дер-Ваальса), который имеет достаточно стабильную структуру. Это подтверждается, в частности, опытами по изучению влияния гидродинамических условий на устойчивость мембранообразующего слоя. С увеличением скорости течения раствора проницаемость резко возрастает даже в случаях, когда осмотические давления малы по сравнению с рабочим и влиянием концентрационной поляризации на проницаемость можно пренебречь. Очевидно, при этом уменьшается толщина слоя в результате размывания его части, удерживаемой механическими силами. В то же время истинная селективность (рассчитанная исходя из концентрации у поверхности мембраны) остается постоянной. [c.131]

Баромембранным процессам свойственно явление так называемой концентрационной поляризации. Оно заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате падает удельная производительность (проницаемость) и селективность мембран, снижается срок их службы. Для уменьшения отрицательного влияния концентрационной поляризации турбулизируют прилегающий к поверхности мембраны слой жидкости, чтобы ускорить перенос растворенного вещества в ядро разделяемого раствора. Раствор турбулизируют увеличением скорости протекания жидкости вдоль мембраны, использованием турбулизато-ров, различных физико-химических воздействий (электрических и магнитных полей, ультразвука и т. п.). [c.9]

Концентрация раствора. С ростом концентрации разделяемого раствора проницаемость мембран уменьшается вследствие увеличения осмотического давления растворителя и влияния концентрационной поляризации. Снижение последней достигается турбули-зацией раствора. При значении критерия Рейнольдса 2000—3000 концентрационная поляризация практически отсутствует, однако турбулизация раствора связана с его многократной рециркуляцией, т. е. с затратами энергии, и приводит к накоплению взвешенг ных частиц в растворе и появлению биологических обрастаний. [c.153]