Испарение через мембрану методы

Диффузионные мембраны обычно применяются для разделения газовых и жидких смесей методом испарения через мембрану [1]. Для разделения растворов под действием градиента давлений эти мембраны практического применения пока еще не находят, так как скорость процесса при использовании известных мембран этого типа очень низка. Она может быть увеличена путем создания ультратонких анизотропных диффузионных мембран (рис. П-2), а также повышением температуры разделяемой смеси. Перенос вещества через непористые мембраны рассмотрен в работах [1, 11]. [c.47]

Диффузионные мембраны обычно применяют для разделения газов, жидких смесей методами испарения через мембрану, диализа. Диффузионные мембраны являются практически непористыми. Они представляют собой квазигомогенные гели, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия). [c.315]

Распределение воды по толщине мембраны. Определение профиля распределения концентрации воды по толщине проводилось с помощью многослойных мембран [96, 103]. Мембрану складывали из трех намоченных в воде слоев целлофана таким образом, чтобы между слоями не попали пузырьки воздуха. Затем из нее отжимали избыточную воду и помещали в ячейку установки. После работы в течение заданного времени воду из ячейки сливали через сифон, мембрану вынимали, осушали фильтровальной бумагой ее поверхность, расслаивали, из каждого слоя вырезали образец и помещали в бюкс с притертой крышкой. Затем весовым методом определяли содержание воды в образце. Поскольку мембрана зажималась в ячейке установки тремя быстросъемными струбцинами, между моментом выключения установки и закупоркой в бюкс последнего образца проходило не более одной минуты. Это время замеряли секундомером, а затем по кривой кинетики десорбции воды (рис. 11-48) находили поправку на испарение жидкости из образца за это время. Полученная таким образом степень набухания выражала концентрацию воды в мембране. Результаты измерений показали, что по толщине существует градиент концентрации воды (рис. П-49, а), который может сильно изменяться во времени (рис. П-49, б), не оказывая при этом влияния на скорость проницания мембраны. [c.184]

Для процессов разделения жидких смесей методом испарения через мембрану используют непористые полимерные мембраны, являющиеся квазигомогенными гелями. Растворитель и растворенные вещества проникают через них вследствие молекулярной диффузии, поэтому такие мембраны называют диффузионными. Скорость прохождения молекул через диффузионную мембрану пропорциональна коэффициенту диффузии, зависящему от размеров молекул и их формы. Диффузионные мембраны применяют для разделения компонентов с близкими [c.431]

Диффузионные мембраны обычно применяют для разделения газовых и жидких смесей методом испарения через мембрану. [c.563]

Диффузионные мембраны применяют для разделения газов и жидких смесей методом испарения через мембрану (см. раздел II). [c.30]

ИСПАРЕНИЕ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ, метод разделения р-ров, компоненты к-рых имеют различные коэф. диффузии. Осуществляется в мембранных аппаратах. К полупроницаемой мембране подводится исходный р-р, из к-рого через мембрану в токе инертного газа или путем вакууми-рования отводятся пары их состав зависит от т-ры процесса, состава р-ра, материала мембраны и др. При разделении происходит сорбция растворенного в-ва мембраной, его диффузия через мембрану и десорбция в паровую фазу процесс описывается ур-нием Фика (см. Диффузия). Мембранами обычно служат целлофановые, полипропиленовые, полиэтиленовые и др. пленки. Для увеличения скорости процесса р-р нагревают до 30—60 °С. Метод примен. для разделения азеотропных смесей, жидких углеводородов, водных р-ров карбоновых к-т и др. [c.228]

Для выделения и очистки белков используются специфические методы химии белка диализ (отделение неорганических солей и низкомолекулярных органических соединений от белков благодаря тому, что белки не проходят через полупроницаемые мембраны из коллодия, целлофана и т. д.), электрофорез, хроматографирование на ионнообменных смолах и молекулярных ситах, лиофильная вакуумная сушка (испарение замерзшей воды в высоком вакууме) и т. д. [c.500]

Наиболее перспективно применение данного метода для разделения азеотропных смесей. На рис. 24-9 представлены варианты (кривые 1-3) разделения азеотропной смеси изопропанол-вода при различных температурах в конденсаторе 6 (см. рис. 24-8). На рис. 24-9 приведена также равновесная кривая 4 для этой смеси (без мембраны). Такое эффективное разделение азеотропа объясняется тем, что механизм разделения методом испарения через мембрану принципиально отличается от широко применяемой для разделения жидких смесей ректификации, основанной на разности давления (упругости) паров компонентов смеси. Вместе с тем сочетание мембранных процессов с ректификацией позволяет получать двухтрехкратный экономический эффект. Например, для разделения смеси этанол-вода (рис. 24-10) с использованием баромембранных методов (микрофильтрации и обратного осмоса) и ректификации можно концентрировать разбавленные растворы до составов, близких к азеотропным. Разделение азеотропных смесей экономически выгоднее проводить испарением через мембрану. [c.334]

Изучалась [80] скорость и селективность разделения смесей толуол — изобутилен, бензол — циклогексан, гептан — изооктан при испарении их через полиэтиленовые мембраны, сшитые фото- и радиационно-химическими методами. Скорость проницания с увеличением дозы облучения во всех случаях заметно возрастала (для смеси бензол — циклогексан при 70 °С составляла 33 кг/(м2-ч), а коэффициент разделения для смесей бензол — циклогексан и гептан — изооктан практически оставался постоянным. Коэффициент разделения для смеси толуол — изобутанол снижался в 2 раза. Как одно из достоинств сшитых полиэтиленовых мембран отмечается возможность проведения процесса разделения при температуре свыше 100 °С, в то время как исходные мембраны разрушаются уже при 65 °С. [c.174]

В настоящее время внимание исследователей привлекает новый метод разделения истинных растворов при помощи испарения их через полимерные мембраны. Этот метод, например, можно применять для разделения близкокипящих смесей и азеотропов, а также для абсолютирования спиртов. Наибольший интерес прежде всего представляет исследование механизма процесса. [c.87]

Диффузионный мембранный метод в системе жидкость- твердое тело - газ получил название исиарение через мембрану или первапорация. Метод основан на селективной проницаемости некоторых материалов для различных компонентов жидких смесей. Явление селективной проницаемости впервые обнаружено на каучуковых мембранах для смесей углеводород - спирт. От.чичи-тельной особенностью процесса мембранного испарения от других мембранных процессов является переход проникающих через мембрану веществ из жидкого состояния в парообразное, для чего требуется подвод к системе энергии, 1Ю меньшей мере равной теплоте испарения пермеата. Из этого следует, что испарение через мембрану может быть использовано практически лишь тогда, когда селективность переноса гораздо выше, чем при простом испарении, в частности, для разделения азеотропных и близко кипящих смесей. Движущей силой процесса мембранного испарения является разность химических потенциалов по обе стороны мембраны. Длл поддержания химического потенциала на достаточно высоком уровне необходимо предотвратить конденсацию иермеата на поверхности мембраны со стороны пара. Это достигается непрерывным отводом пара, обдувом инертным газом или вакуумированием. [c.217]

Испарение через мембрану осуществляется с помощью непористых полимерных мембран. Исходная жидкая смесь, подлежащая разделению, приводится в контакт с одной стороной селективно проницаемой мембраны, проникшие через мембрану вещества в виде пара удаляются с другой стороны мембраны. Низкие значения парциальных давлений проникающих через мембрану компонентов обеспечиваются путем создания вакуума со стороны паровой фазы или с помощью газа-носителя (см. раздел 18). В отличие от большинства других мембранных процессов, для проведения которых не требуется подвода тепла, процесс испарения через мембрану требует испарения части исходной жидкой смеси. Поэтому данный метод разделения целесообразно использовать для выделения из жидких смесей компонентов, содержащихся в небольших количествах. Разделение смеси достигается за счет того, что различные компоненты смеси переносятся через мембрану с различной скоростью. С помощью испарения через мембрану могут эффективно разделяться азеотропные жидкие смеси, проявляющие положительные отклонения от закона Рауля, разделение которых при помощи обычного процесса ректификации невозможно. В настоящее время испарение через мембрану используется главным образом для дегидратации, т. е. удаления воды из органических растворителей или их смсссй. [c.32]

МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ, осуществляются с помощью полупроницаемых мембран (см. Разделительные мембраны). Р-ры разделяются методами обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа, электродиализа, испарения через мембрану, коллоидные системы — методами микрофильтрации и ультрафильтрации. О разделении газовых смесей см. Мембранное газоразделеиие. [c.321]

Разделение жидкостей методом испарения через мембрану также основано на различной диффузионной проницаемости мембран для паров веществ. При этом движущей силой процесса, как правило, является перепад давлений или концентраций. Смесь жидкостей, находящуюся в контакте с мембраной, нагревают. Проникающие через мембрану пары отводят с помощью вакуумирования или потоком инертного газа. Выделяют [13] пять основных стадий процесса 1) перенос вещества из глубины жидкого потока к мембране 2) сорбцию вещества поверхностным слоем мембраны 3) диффузию вещества через мембрану 4) десорбцию вещества с противополо кной [c.16]

ДиффузиоЕШые мембраны обычно применяются для разделения газов и для разделения жидких смесей методом испарения через мембрану. [c.375]

Поток информации по мембранной технологии как в СССР, так и за рубежом стремительно возрастает. Однако этот материал недостаточно систематизирован (особенно по таким методам, как обратный осмос, ультрафильтрация и испарение через мембрану). Кроме того, среди вышедших за рубежом монографий отсутствуют книги, посвяш енные проблеме в целом. Например, в монографии Кйстинга Синтетические полимерные мембраны (США, 1971 г.) рассматриваются только вопросы синтеза и получения полупроницаемых мембран, а книга Сурираяна Обратный осмос (Англия, 1970 г.) при обилии экспериментального материала страдает некритическим изложением фактов. К тому же в названных книгах совершенно не отражены работы советских исследователей. [c.7]

Для обессоливания смеси биохимически очищенной сточной воды и продувочной воды из градирен на ряде заводов используются установки, работа которых основана на принципе обратного осмоса. Они включают блоки известкования, умягчения во взвешенном слое, фильтрования и обратного осмоса. Согласно зарубежным данным [88], этот метод имеет преимущества по сравнению с ранее используемыми методами замораживания, многокорпусного выпаривания, адиабатического многоступенчатого испарения, парокомпрессорной дистилляцией. Кроме того, в этом процессе не требуется применения оборудования из специальных сталей, и он относительно прост в оформлении. В ближайшем будущем этот метод, несомненно, заменит более дорогостоящий способ термического обезвреживания сточных вод. Работы по его разработке уже ведутся рядом научно-исследова-тельских организаций. Проведены опытные испытания метода обессоливания сточных вод с применением обратного осмоса, ультрафильтрации (для удаления органических соединений), фильтрования через динамические мембраны (для удаления органических соединений и обессоливания). Получаемый в процессе концентрат после прохождения каскада аппаратов направляется на сушку. [c.168]

К основным мембранным методам разделения относятся обратный осмос, ультрафильтрация, испарение чзрез мембрану, диализ, электродиализ, диффузионное разделение газов. Обратный осмос. Метод обратного осмоса состоит в фильтровании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и полностью (или частично) задерживающие молекулы (или ионы) растворенных веществ, [c.428]

Технология розлива, размазывания и экструзии полимерных растворов и расплавов является хорошо известным способом получения пленок и волокон различного назначения. Все технологические особенности и отличия связаны с необходимостью получения пленок и волокон с конечной селективностью и большой скоростью проникания растворителя через них. Внутри этих способов изготовления полупроницаемых мембран различаются три метода их формования сухой, мокрый и сухомокрый. Сухое формование мембран заключается в испарении в воздух или специально подобранную атмосферу растворителя в результате получают плотные гомогенные мембраны. Гетерогенные мембраны, обладающие плотным слоем, расположенным на рыхлом пористом слое, получаются при сухомокром формовании. При этом методе изготовления мембран сперва происходит испарение части растворителя из тонкого слоя раствора в атмосферу (предформование), а за- [c.15]

Достаточно трудно приготовить бездефектный токий верхний слой из стеклообразного полимера. При получении бездефектных асимметричных мембран хорошо себя зарекомендовали два метода инверсии фаз, а именно метод двойной ванны [17], а также метод испарения [18, 19]. Существует элегантный метод приготовления бездефектной асимметричной мембраны, заключающийся в нанесении покрытия из высокопроницаемого полимера на асимметричную мембрану с небольшим числом дефектов. Такое покрытие закрывает поверхностные поры и возникает бездефектная мембрана [20]. Для увеличения скорости транспорта можно уменьшать толщину верхнего слоя. Для исследователя заманчиво представлять, какова допустимая концентрация дефектов, не приводящая к существенным потерям селективности. Такую оценку можно провести с использованием модели сопротивлений, предложенной Хенисом и Триподи [20]. На рис. VI-16 схематически показана асимметричная мембрана и соответствующий аналог электрической цепи. Очевидно, что поверхностная пористость должна быть незначительной, в противном случае селективность резко упадет. При нанесении тонкослойного покрытия поверх асимметричной мембраны такие дефекты устраняются. Несмотря на то что тем самым вводится дополнительное сопротивление, сопротивление закрытых пор значительно больше, чем у открытых, в результате чего поток через эти поры уменьшается, а селективность мембран возра- [c.320]