Материал обратного осмоса и ультрафильтрации

Совместное рассмотрение этих процессов в предлагаемой вниманию читателя книге не случайно, так как они имеют много общего. Для их осуществления, например, используются полупроницаемые мембраны, изготовленные из одного и того же материала (но имеющие различные размеры пор). Аналогичны по конструкции и аппараты для проведения этих процессов. Поскольку обратный осмос, ультрафильтрацию и микрофильтрацию проводят под избыточным давлением, все они объединены в одну группу баромембранных процессов. Вместе с тем, различия в механизмах баромембранных процессов определяют особенности их расчета и практического использования. [c.6]

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]

Автор далек от мысли, что все аспекты обратного осмоса и ультрафильтрации полностью раскрыты. Отнюдь нет. Учитывая большой интерес к рассматриваемой проблеме специалистов различного профиля — технологов, биологов, конструкторов и других, а также сравнительно небольшой объем книги, автор считал своей главной задачей, не загромождая книгу частными вопросами, изложить материал в форме, доступной для самого широкого круга читателей. Для более детального ознакомления с интересующими читателя вопросами следует воспользоваться списком основной литературы, как правило, обзорного характера. [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]

Пористые мембраны нашли широкое применение прежде всего в процессах обратного осмоса, микро- и ультрафильтрации, реже-для разделения газов. Они имеют как анизотропную, так и изотропную структуру. Мембраны с анизотропной структурой имеют поверхностный тонкопористый слой толщиной 0,25-0,5 мкм (называемый активным, или селективным), представляющий собой селективный барьер. Компоненты смеси разделяются именно этим слоем, располагаемым со стороны разделяемой смеси. Крупнопористый слой толщиной примерно 100-200 мкм, находящийся под активным слоем, является подложкой, повышающей механическую прочность мембраны. Мембраны с анизотропной структурой характеризуются высокой удельной производительностью, более медленной закупоркой пор в процессе их эксплуатации. Срок службы этих мембран определяется главным образом химической стойкостью материала мембран в перерабатываемых средах. Для мембран с изотропной структурой характерно быстрое снижение проницаемости вследствие закупорки пор коллоидными или взвешенными частицами, часто содержащимися в разделяемых растворах. [c.315]

Аппараты и установки для проведения процессов обратного осмоса и ультрафильтрация аналогичны и в них используются полупроницаемые мембраны из одного и того же материала, но имеюшие различные размеры пор. [c.430]

Мембранные способы основаны па разделении эмульсий путем их продавливания (фильтрования) через полупроницаемые мембраны, пропускающие воду и задерживающие (полностью или частично) растворенные и эмульгированные частицы. Известны три метода мембранного разделения — ультрафильтрация, обратный осмос (гиперфильтрация) и микрофильтрация. Методы имеют между собой много общего (материал мембраны, конструкция установок, схема разделения), а отличаются пористостью мембран и механизмом процесса. [c.187]

По сравнению с предыдущими книгами автора (Мембранные процессы разделения жидких смесей, Химия , 1975 Обратный осмос и ультрафильтрация, Химия , 1978) основное внимание в данной книге уделено физико-химической сущности баромембранных процессов и их расчету, а также выбору и расчету мембранных аппаратов и установок для проведения этих процессов. В настоящей книге автором использована часть материала, изложенного в книге Обратный осмос и ультрафильтрация . [c.10]

Ультрафильтрация — процесс разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений в жидкой фазе с использованием селективных мембран, пропускающих преимущественно или только молекулы низкомолекулярных соединений. Движущей силой ультрафильтрации является разность давлений (рабочего и атмосферного) по обе стороны мембраны. Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях 0,3—1 МН/м (3— 10 кгс/см2). Обратный осмос и ультрафильтрация имеют много общего. Для их осуществления, например, используются полупроницаемые мембраны, приготовленные из одного и того же материала, но имеющие различные размеры пор. Аппараты для этих процессов аналогичны. Однако необходимо отметить, что механизм процессов обратного осмоса и ультрафильтрации различен (см. стр. 83). [c.12]

Современные представления о капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости (см. стр. 87) позволяют сделать вывод о возможности получения пористых селективных мембран для обратного осмоса и ультрафильтрации на основе практически любого лиофильного материала. Наибольшее практическое распространение получили синтетические полимерные мембраны, приготовленные по специальной технологии. [c.30]

Так,для очистки обезжиривающих растворов в агрегате химической подготовки поверхности рекомендуется установка регенерации раствора при помощи ультрафильтрации (см. рис. 2.5), а для очистки щелочных и кислых стоков в агрегатах подготовки поверхности, обеспечивающих фосфатирование, - схема химической очистки, приведенная на рис. 2.6. Для очистки промывных вод после процесса электроосаждения применяют установки ультрафильтрации (см. рис. 2.10). Универсальность системы ультрафильтрации заключается в том, что лакокрасочный материал направляется обратно в ванну, а ультрафильтрат используется для промывки изделий, что является эффективнее промывки обессоленной водой, т. е. получается замкнутая система. Применение системы очистки стоков при помощи обратного осмоса позволяет создать полностью замкнутую систему водооборота (см. рис. 2.11). [c.88]

В то время как микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос — более или менее сходные процессы, газоразделение, первапорация и диализ достаточно сильно отличаются друг от друга. Основное общее свойство последних трех процессов — использование в них непористых мембран. Заметим, что термин непористые не несет информации о проницаемости. В гл. II было показано, что проницаемость газа через высокоэластический или стеклообразный материал может различаться более чем на пять порядков, хотя оба материала относятся к непористым. Такая большая разница связана с особенностями сегментальной подвижности, которая в стеклообразном состоянии чрезвычайно затруднена. Присутствие кристаллитов может дополнительно снижать подвижность сегментов. Присутствие низкомолекулярных пенетрантов, как правило, увеличивает сегментальную подвижность и подвижность цепей. С увеличением концентрации пенетрантов (газа или жидкости) внутри полимерной мембраны растет подвижность цепей и, как следствие, увеличивается проницаемость (или коэффициент диффузии). Концентрация пенетранта внутри полимерной мембраны определяется по большей части сродством между пенетрантом и полимером. [c.308]

Большая часть материала в предыдущих главах касалась отделения от жидкостей частиц микроскопических размеров. В настоящей главе мы рассмотрим применение мембран для отделения частиц молекулярных размеров. Это сложный и важный вопрос, имеющий множество практических аспектов. Главное внимание в этой главе будет уделено роли мембран в процессах ультрафильтрации и обратного осмоса и использованию этих методов в биомедицинских исследованиях и в промышленных процессах. [c.348]

Размер пор в мембранах играет очень важную роль и, наряду с другими особенностями структуры, а также характером взаимодействия ионов, воды и материала мембраны, определяет область применения мембран. Так, характерный размер пор мембран для обратного осмоса составляет 0,2-2 нм, для диализа - 2-5 нм, для ультрафильтрации 5-50 нм и для микрофильтрации 100-5000 нм [118-121]. [c.38]

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]

Расчеты и накопленный фактический материал показывают, что применение полупроницаемых мембран может дать значительный экономический эффект в сложившихся традиционных производствах, открывают широкие возможности для создания принципиально новых, простых и малоэнергоемких технологических схем (особенно при сочетании с такими широко распространенными методами разделения, как дистилляция, адсорбция, экстракция и пр.), для улучшения качества продукции и позволяет использовать различные отходы. А тот эффект, который может дать широкое применение обратного осмоса и ультрафильтрации для решения, например, важнейшей технической и экологической проблемы современности — защиты окружающей среды от загрязнений, даже трудно переоценить. [c.8]

В обратном осмосе используются давления от 20 до 100 бар, т. е. гораздо более высокие, чем при ультрафильтрации. В противоположность ультрафильтрации и микрофильтрации выбор материала мембраны для обратного осмоса прямо (через константы А и В) влияет на эффективность разделения (уравнение VI-27). Попросту говоря, это означает, что для достижения эффективного разделения необходимо, чтобы константа А была бы по возможности большой, а константа В — по возможности малой. Другими словами, мембрана (материал) должна иметь высокое сродство к растворителю (главным образом к воде) и низкое сродство к растворенному компоненту. Сказанное подчеркивает, что выбор материала мембраны для обратного осмоса становится чрезвычайно вгокным, поскольку свойства материала определяют характеристические свойства мембраны. Здесь отчетливо проявляется отличие мембран для обратного осмоса от микрофильтрационных и ультрафильтрационных мембран, поскольку в последних разделительные свойства определяются порами в материале, а выбор материала диктуется в основном устойчивостью к химическим реагентам. [c.300]

Хотя первые мембраны как для ультрафильтрации, так и для обратного осмоса были целлюлозными, в настоящее время широкое распространение получили также мембраны из синтетических пластмасс. Применение мембран с высокой степенью анизотропии позволяет достигать высоких скоростей потока. В этих мембранах тонкая пленка мембранного материала с требуемым размером пор скреплена с толстым пористым мембранным слоем, что обеспечивает высокую пропускную способность. Как ультрафильтрационные, так и обратноосмотические мембраны могут быть выполнены либо в виде плоских листов для установок плоскокамерного типа, либо в виде фильтрующих элементов рулонного типа, в которых плоская мембрана тщательно обмотана вокруг центрального стержня, либо в виде фильтр-патронов с полыми волокнами, в которых пучки этих цолокон заправлены в цилиндрический кожух. [c.378]