Пористость мембран диаметра пор

В последнее время широкое распространение получают мембраны в виде полого волокна. Они представляют собой полимерные трубки диаметром 50—200 мкм (отношение диаметра к толщине стенки равно 4—5), которые способны выдерживать большое давление и поэтому не требуют поддерживающих дренажных устройств. Такие волокна наматываются пучками вокруг центральной пористой трубы диаметром 120—220 мм и помещаются в напорный цилиндрический контейнер. Концы волокон закрепляются в пробке из эпоксидной смолы, образуя в торце камеру фильтрата, а концентрат солей отводится из корпуса контейнера (рис. 354). Плотность размещения мембран составляет 20 ООО м /м камеры. Установки с мембранами в виде полых волокон выпускает фирма Дюпон элемент установки длиной 1,2 м и диаметром 240 мм обеспечивает производительность до 33 м /сутки. [c.478]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Так называемые динамические мембраны, получаемые в результате адсорбции некоторых веществ на внутренней поверхности мелких пор какой-либо пористой подложки, обладают повышенной удельной производительностью, достигающей сотен литров на 1 м мембраны в час. Аппарат с динамическими мембранами может быть выполнен по типу кожухотрубчатого теплообменника (см. рис. 3.40), имеющего множество пористых трубок диаметром несколько миллиметров, что позволяет иметь весьма большую поверхность разделения, приходящуюся на единицу объема такого аппарата. [c.467]

Подходящий прибор состоит из закрытого резервуара и вместилища, разделенных тщательно укрепленной мембраной соответствующей степени пористости. Мембраны, обычно применяемые для испытания на стерильность, имеют номинальный размер пор 0,45 мкм, диаметр около 47 мм и обеспечивают скорость потока воды 55—75 мл в минуту при давлении 90 кПа (700 мм рт. ст). Желательно весь прибор до применения собрать и простерилизовать с укрепленной в нем мембраной. Если ожидается, что каждая мембрана будет загрязнена культурой, следует использовать установку по меньшей мере с 2 фильтрами. [c.173]

Майер опробовал масс-диффузионные перегородки различного типа, например перфорированные пластины с отверстиями диаметром 0,4 лш, фильтровальные сетки с мелкими отверстиями и пластины алундового фильтра. Хотя при масс-диффузии и не требуются пористые мембраны с очень мелкими отверстиями (как при газовой диффузии), тем не менее желательно, чтобы отверстия имели диаметр меньше 10 мк, так как регулирование перепада давления в перегородке осуществляется тогда проще, чем при использовании мембран с более крупными отверстиями. В частности, удовлетворительные результаты получаются при использовании пористых металлических листов, подобных применяемым в масляных фильтрах. [c.477]

Фильтры имеют сходное устройство. Каждый фильтр состоит из корпуса, выполненного в виде прозрачного цилиндра с внутренним объемом 1000 мл. На крышке расположены входной штуцер для подачи газа или жидкости под давлением и предохранительный клапан на 588 кПа (6 кгс/см ). Внутри цилиндра находится мембрана диаметром 120 мм, уложенная на пористую подложку. [c.239]

Целлофановые трубки, наполненные водой, сильно растягиваются под действием ее веса при этом их пористость повышается. Если вода находится под давлением, то это вызывает дальнейшее повышение пористости мембраны. Ацетилирование уксусным ангидридом и пиридином воспроизводимо уменьшает пористость целлофана различия в эффективном диаметре молекул, достигающие 2% или того меньше, могут быть обнаружены при помощи диализа через модифицированные таким образом тонкие целлофановые пленки [26]. [c.216]

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]

Факторами, определяющими размер пор и общую пористость мембраны, являются состав раствора для полива, тип растворителя и порообразователя. Чтобы уменьшить диаметр пор в полученной мембране, ее обрабатывают водой при температуре, близкой к температуре стеклования данного полимера (например, для ацетатов целлюлозы температура воды должна быть в пределах 85—89 °С). При этом происходит некоторая усадка пористой структуры, что часто приводит к повышению селективности мембраны. [c.15]

Соотношение (5.189) следует из того, что заряженная сетка дает практически однородное электрическое поле на расстоянии, равном размеру ячейки сетки. Если же токосъем осуществляется с помощью напыленных на поверхности мембраны металлических пленок, то Rn.a при высокой пористости мембраны может быть оценено по той же формуле (5.189), но в качестве h необходимо брать средний диаметр [c.219]

Рассмотрим изопористую гидрофобную мембрану с множеством капилляров определенного радиуса в случае, когда в качестве пенетранта взята жидкость, самопроизвольно не смачивающая мембрану. На рис. IV-9 показана зависимость давления, необходимого для начала смачивания водой такой пористой мембраны, от размера пор. Представлены данные для мембраны из полипропилена. Поры очень малого диаметра в мембране будут смачиваться водой только при высоких давлениях. При некотором давлении мембрана становится смачиваемой и проницаемой, после чего поток через мембрану линейно возрастает с увеличением давления. Идеализированная кривая зависимости потока от давления показана на рис. IV-10. На самом деле синтетические микрофильтрационные и ультрафильтрационные мембраны, как правило, неоднородны по размерам пор, и поэтому излома кривой, соответствующего зависимости, представленной на [c.177]

Соударение. Наиболее важным механизмом извлечения частиц диаметром около 1 мкм и выше являются испытываемые ими соударения этот механизм иногда называют также инерционным улавливанием. Благодаря инерции частицы не следуют строго направлению воздушного потока и имеют тенденцию двигаться по прямой, в то время как линии потока воздуха изгибаются. В результате, поскольку такой изгиб происходит вблизи входного отверстия поры, частицы, продолжая двигаться прямо, соударяются с поверхностью мембраны. Соударениям способствуют высокие скорости потока воздуха и малая пористость мембраны (для фильтров — плотная упаковка матрицы). [c.387]

Пористость - это степень открытости мембраны, которая характеризуется количественно объемом пустот в ней, тогда как под размером пор понимают средний диаметр отдельных пор. [c.74]

Природа полупроницаемой перегородки в зависимости от системы, подвергаемой диализу, может быть различной. Ранее в качестве мембраны использовали бычий пузырь или пергамент. В настоящее время чаще всего применяют мембраны, приготовленные из коллодия — раствора нитрата целлюлозы. Эти перепонки очень удобны, так как их легко изготовить с порами любого диаметра. Нужная пористость коллодиевой.мембраны обеспечивается путем подбора растворителя для нитрата целлюлозы и условии сушки [c.256]

Рассмотрим особенности процессов массопереноса в пористых и непористых мембранах. Существуют как неорганические пористые мембраны, так и полимерные пористые мембраны. Матрицы пористых мембран, применяемых ддя мембранного разделения газов, имеют средние радиусы пор в пределах от 1,5 нм до 200 нм. На ироцессы переноса кошюнептов газа в таких мембранах, оказывают влияние структурные характеристики пористой среды. К их числу относится пористость П, т. е. объемная доля пор, суммарная поверхность всех пор в единице объема пористого тела Sy, средний диаметр пор d. Больщое значение имеет также распределение пор по размерам и степень извилистости каналов. [c.418]

В зависимости от типа используемых мембранных аппаратов как пористые, так и диффузионные мембраны изготовляют листовыми, трубчатыми либо в виде полых волокон внутренним диаметром 20-100 мкм при толщине стенки 10-50 мкм. Мембраны можно изготовлять также на пористых носителях - подложках различной конфигурации (так называемые композитные мембраны). [c.316]

Металлические мембраны. Эти мембраны изготовляют выщелачиванием или возгонкой одного из компонентов сплава. Они отличаются высокой пористостью и очень узким распределением пор по размерам. Диаметр пор в таких мембранах 0,1-6 мкм, но в случае необходимости его можно уменьшить, используя при получении мембран тонкую металлическую фольгу. Металлические мембраны можно изготовлять также спеканием металлического порошка при высокой температуре. Диаметр пор у мембран, полученных таким способом, находится в пределах от нескольких микрометров до десятых и даже сотых долей микрометра. [c.319]

Динамические мембраны. Их получают фильтрованием раствора, содержащего специальные добавки диспергированных веществ, через пористые подложки. Подложки, имея номинальный диаметр пор от долей микрометра до 5 мкм, неспособны задерживать молекулы и ионы растворенных низкомолекулярных веществ. Но в результате сорбции дисперсных частиц на поверхности подложки, обращенной к раствору, образуется полупроницаемый слой. [c.321]

Испытание лекарственного средства на стерильность проводят с использованием фильтрационной установки, включающей фильтродержатель, соединенный с колбой-приемником. Фильтро-держатель состоит из воронки с крышкой и основания из пористой пластины, на которую помещают мембрану. Используют мембраны с размером пор 0,45 0,02 мкм, диаметром около 47 мм. Испытания проводят под вакуумом 93,3 кПа (70 см рт.ст.) при скорости вытекания воды 55—75 мл в 1 мин. Допускается использование аппарата, представляющего собой стерильную замкнутую систему и работающего также по принципу фильтрации растворов. [c.190]

Другой разновидностью мембранных аппаратов является центробежная установка, состоящая из вертикальной центрифуги, обечайка ротора которой выполнена в виде полупроницаемой мембраны, зажатой между двумя слоями пористого материала. Последние служат для равномерного распределения потока по площади мембран и для придания обечайке необходимой прочности. Раствор подается внутрь ротора через питающую трубу или через полый вал. Скорость вращения ротора II его размеры подбираются так, чтобы на мембрану действовало необходимое давление. Фильтрат отводится со всей поверхности мембраны в неподвижный кожух аппарата, а концентрированный раствор — переливом через борт ротора. Диаметр переливного борта больше диаметра птающей трубы, поэтому раствор движется вдоль ротора самотеком. Отмечаются высокие экономические показатели работы установок с центробежными аппаратами. К недостаткам таких установок относятся более сложные устройство и монтаж разделительной ячейки. Но установка в целом значительно упрощается, так как в системе отсутствуют насосы высокого давления. Центробежные аппараты более перспективны для проведения ультрафильтрационных процессов, так как в этом случае вследствие меньших, чем при обратном осмосе, необходимых рабочих давлениях скорость вращения ротора аппарата сравнительно невелика. [c.166]

В основе баромембранных методов лежит перенос вещества через пористую перегородку вследствие конвективного движения среды под действием градиента давления. В зависимости от диаметра пор мембраны различают процессы обратного осмоса (мембраны с диаметром пор [c.219]

Данный осмометр представляет собой запаянную снизу трубку из пористого стекла, впаянную в закрытую снизу стеклянную трубку большего диаметра. Обе трубки в верхней части снабжены капиллярами. Заполняют осмометр при помощи длинной иглы, присоединенной к шприцу. Проницаемость стеклянной мембраны по отношению к растворителям близка к проницаемости для целлофана-600, что видно из табл. 22. [c.178]

К мембранам с жесткой пористой структурой относятся металлические и керамические мембраны, а также мембраны из пористого стекла и некоторые другие. Не рассматривая технологию изготовления мембран, отметим, что поперечные размеры отдельных каналов внутренней структуры используемых материалов могут достигать десятых и даже сотых долей микрометра. Обычно мембранный элемент из керамики формируют в виде прута, по всей длине которого, достигающей 1 м, имеются продольные цилиндрические каналы диаметром 4-6 мм, что увеличивает рабочую поверхность мембраны. Мембраны из пористого стекла имеют форму пластин, пленок, трубок, капилляров или полых волокон. [c.467]

В промышленных установках часто используют аппараты с рулонными мембранными элементами. Каждый аппарат состоит из нескольких стандартных рулонных модулей (число н.ч может достигать 6), вставленных последовательно в стальной кожух высокого давления. Основные типоразмеры такого модуля диаметр 0,1 и 0,2 м длина — 0,7 1,0 и 1,2 м поверхность мембран в модуле — от 10 до 30 м . Модуль состоит из нескольких мембранных элементов, каждый из которых, в свою очередь, представляет собой две склеенные с трех сторон между собой мембраны, разделенные пористым дренажным слоем, по которому движется пермеат. С четвертой стороны мембранный элемент крепится к расположенной на оси аппарата полой перфорированной дренажной трубе — коллектору пермеата. Пространство между модулями и внутренней стенкой кожуха заполняют изолирующим составом на основе клеевых композиций или эпоксидной смолы. Суммарная поверхность мембран в аппарате может достигать 180 м , плотность упаковки — 800м /м . [c.194]

В табл. 2.3 в качестве примера приведены значения коэффициента проницаемости и фактора разделения для пористой мембраны ( Кис1ероге ) с эффективным диаметром пор <( п>=0,03 мкм [20]. Селективностью процесса разделения в пористых мембранах можно управлять не только изменением поровой структуры и режимных параметров процесса Р и Т. В работе [21] исследована проницаемость селективность пористых стекол с модифицированной поверхностью пор. Изменение состояния поверхности проводили этерификацией силанольных групп спиртами (метанолом, этанолом и 1-пропанолом) [c.67]

Гиперфильтрация и у л ь т р а ф и л ь т р а ц и я — методы разделения растворов фильтрованием через пористые мембраны. При гиперфильтрации мембраны имеют поры размером около С,i нм и пропускают молекулы воды, но непроницаемы (или полупроницаемы) для гидратированных ионов солей или недиссоцинро-ваиных молекул. Ультрафильтрация — разделение растворов, содержащих высокомолекулярные соединения, мембранами, поры которых имеют диаметр около 5—200 нм. Для гиперфильтрации применяются ацетатцеллюлозные, полиамидные и другие полимерные мембраны. При фильтровании давление фильтрации должно превышать осмотическое при гиперфильтрации солевых растворов рабочее давление составляет 5—10 МПа при концентрации солей 20—30 г/дм1 [c.247]

Ультрафильтрационные мембраны также могут рассматриваться как пористые мембраны. Однако их структура существенно более асимметрична по сравнению со структурой микрофильтрационных мембран. Ультрафильтрационные мембраны состоят из тонкого верхнего слоя, находящегося на пористой подложке, причем сопротивление массопереносу почти полностью определяется верхним слоем. По этой причине определение характеристик ультрафильтрационных мембран включает характеристику верхнего слоя, его толщины, распределения пор по размерам и поверхностной пористости. Для ультрафильтрационных мембран типичны поры диаметром от 20 до 1000А. В связи с малостью размеров пор для определения характеристик ультрафильтрационных мембран непригодны методы, используемые для исследования микрофильтрационных мембран. Так, разрешение обычного сканирующего микроскопа, как правило, недостаточно для надежного определения размеров пор верхнего слоя. По этой же причине нельзя использовать и методы точки пузырька и ртутной порометрии, поскольку малые размеры пор требуют приложения высоких давлений, которые могут вызвать разрушение мембраны. Но измерения проницаемости можно использовать, однако, с другими типами растворенных веществ. Ниже мы обсудим следующие методы определения характеристик ультраьфильтрационных мембран [c.180]

Установлено [101], что динамические мембраны с хорошими характеристиками получаются при обработке отходящих щелоков целлюлозно-бумажных производств. Изучалась возможность получения самоза-держивающих мембран при работе на сточных водах химических и целлюлозно-бумажных производств [102]. В качестве пористой основы использовались графитовые трубки наружным диаметром 8—12 мм и толщиной стенки 2 мм, применяемые в промышленности в качестве оболочек для электродов. Полученные результаты представлены в табл. [c.86]

Осмотическое давление измеряют в осмометрах различных конструкций. На рис. 11.3 изображен наиболее удобный модифицированный осмометр Цимма—Мейерсона. Осмометр состоит из стеклянной ячейки 1 емкостью 3 мл, в которую впаяны два капилляра капилляр 2 диаметром 0,5 мм и капилляр 6 диаметром 2,0 мм. Капилляр 2 является измерительным, капилляр 6 служит для заполнения прибора и имеет в верхней части расширение для создания ртутного затвора. Торцевые плоскости ячейки осмометра тщательно отшлифованы. На эти плоскости накладывается полупроницаемая мембрана (из пористого стекла или из структурнооднородного целлофана) и плотно прил<имается двумя перфорированными пластинками 7. Металлический стержень 4, диаметр которого близок к внутреннему диаметру капилляра 6, закупоривает ячейку после заполнения ее раствором и служит для регу- [c.169]

Широкое применение полимерных мембран для опреснения сточных вод сдерживается их низкой водопроницаемостью, нестойкостью в щелочных и кислых средах, недостаточной механической прочностью, постепенной и необратимой потерей ионной селективности в процессе эксплуатации. Поскольку мембранное опреснение определяется коллоидно-химическими свойствами, целесообразно разрабатывать методы получения мембран, образованных из дисперсных частиц (динамические мембраны). Для этого достаточно формировать осадки из сильнозаряженных малых коллоидных частиц так, чтобы размер пор при достаточно плотной упаковке не превыщал несколько единиц нм. Осадок (коллоидная мембрана) формируется при фильтрации жидкости, содержащей подобные частицы, через пористую подложку. Если размер пор достаточно мал, осадок формируется только на внещней поверхности подложки. Однако тонкопористая мембрана, как показывают многочисленные эксперименты, возникает (но значительно медленнее) и при диаметре пор порядка микрона, что почти стократно превыщает размер частиц, за счет многослойного прилипания частиц на стенки поры. [c.350]

Мембранное газоразделение-разделение на компоненты газовых смесей или их обогащение одним из компонентов. При использовании пористых перегородок с преим. размером пор (5-30)-10 мкм разделение газов происходит вследствие т. наз. кнудсеновской диффузии. Для ее осуществления необходимо, чтобы длина своб. пробега молекул была больше диаметра пор мембраны, т. е. частота столкновений молекул газа со стенками пор превышала частоту взаимных столкновений молекул. Поскольку средние скорости молекул в соответствии с кинетич. теорией газов обратно пропорциональны квадратному корню их масс, компоненты разделяемой смеси проникают через поры мембраны с различными скоростями. В результате пермеат обогащается компонентом с меньшей мол. массой, концентрат-с большей. Коэф. разделения смеси = и,/ 2 = (Мз/М,) , где 1 и 2-числа молей компонентов соотв. с мол. массами М1 и М2. В реальных условиях весьма трудно с помощью пористых мембран обеспечить чисто кнудсе-новский механизм разделения компонентов. Это объясняется адсорбцией или конденсацией их на стенках пор перегородки и возникновением дополнительного т. наз. конденсационного либо поверхностного газового потока, наличие к-рого приводит к снижению К . [c.25]

Этот вывод получил дальнейшее подтверждение в опытах с фильтрацией растворов КС1 через неселективные стеклянные мембраны с жесткой пористой структурой [18]. При этом было обнаружено постепенное снижение вязкости воды при росте концентрации электролита и приближение к вязкости объемного раствора при С = 2 моль/л. Значения вязкости также определялись из сравнения полученных коэффициентов фильтрации для водных растворов е коэффициентом фильтрации неполярного I4. Средний диаметр пор стекла, найдепный из скоростей фильтрации СС1 , составлял около 1Q0 А. Эти результаты можно объяснить, предположив, что при повышении концентрации ионов усиливается их влияние на структуру воды, что ослабляет дальнодействие гидрофильной поверхности стекла и силикатов. [c.200]

Мембранное газоразделение. Это процесс разделения на компоненты газовых смесей или их обогащение одним из компонентов. При использовании пористых мембран с преимущественным размером пор 0,005-0,03 мкм разделение газов происходит вследствие так называемой кнудсеновской диффузии. Для ее осуществления необходимо, чтобы длина свободного пробега молекул была больше диаметра пор мембраны, т.е. чтобы частота столкновений молекул газа со стенками пор превышала частоту взаимных столкновений молекул. Поскольку средние скорости молекул в соответствии с кинетической теорией газов обратно пропорциональны квадратному корню их масс, компоненты разделяемой смеси проникают через поры мембраны с различными скоростями. В результате пермеат обогащается компонентом с меньшей молекулярной массой, ретант (концентрат) - с большей. Коэффициент разделения смеси Кр = / 2 = где и 2 число молей компонен- [c.331]

ФРГ) под марками 1) ультрацеллафильтры (U F)] 2) осмометрические мембраны (ОМ) и 3) осмометрические мембраны—Т(ОМ-Т). Последние предназначены для определений осмотичес-кого давления при высоких температурах (до 130 °С). Мембраны марки U F различаются по степени пористости наиболее пористые (U F f), средней пористости (U F ff) и наименее пористые U F fff). Приводим (согласно литературным данным и данным фирменных про-спектов) средний диаметр пор (d, ммк) и p . le. Сосуд для Л критич.. т. е. наиболее низкий МВ, для оп- осмометра ределепия которого применима данная мембра-на при измерениях осмотического давления крышка 4 и 5-т руб-растворов полимеров в органических раствори-телях [c.51]

Для стерилизации воздуха рекомендуют также мембраны с диаметром пор 0,45 мкм Пористость мембран достигает 80% Удаление микроорганизмов с помощью мембраны основано на ситовом эффекте В основном фильтрующие мембраны поставляет фирма "Миллипор" (США), в нашей стране (г Владимир) налажен выпуск мембраны "Владипор" Мембранам не требуются высокие перепады давления, но для их надежной работы необходимо точное выполнение условий стерилизации Стерилизовать мембраны можно только насыщенным водяным паром, от перегретого пара в мембранах появляются трещины, и они выходят из строя [c.323]

ЛИрующего материала должен быть непрочным, легким и пористым для того, чтобы давление в аппа рате свободно подводилось к мембра-не 4, а при срабатывании мембраны теплоизолирующий материал должен беспрепятственно вылетать вместе со сбрасываемыми газами. В табл. 45 приведены данные о материалах, рекомендуемых для тепловой защиты мембран. Пористость картона обычно бывает недостаточной, поэтому в ем необходимо выполнить несколько отверстий небольшого диаметра. Максимально допустимая высота насыпного слоя теплоизолирующего материала ириведена в табл. 46. При организации сброса газов от предохранительного устройства необходимо учитывать опасно сть выброса теплоизолирующего материала. поэтому газы необходимо сбрасывать либо в специальную емкость, либо отводить их в другое безопасное место. [c.47]