Пористость мембран максимальный

Для оптимального подбора микрофильтрационных мембран достаточно быть уверенным, что структурные параметры соответствуют максим ьно большой (поверхностной) пористости и максимально узкому распределению пор по размерам. Таким образом достигается ситуация, когда конвективный поток, как и предсказывается этими уравнениями, зависит только от параметров мембраны и не содержит параметров, относящихся к растворенным веществам. [c.286]

Пористые неорганические мембраны, как и адсорбенты, получают двумя основными путями, определяющими тип возникающей поровой структуры. Корпускулярный скелет пористого тела формируется из порошковой массы в результате спекания отдельных зерен (глобул) в месте контакта. При использовании частиц сферической формы возникающая поровая структура моделируется системой извилистых капиллярных каналов, площадь сечения которых периодически меняется от максимальной до минимальной. Таким путем создают пористые матрицы в форме дисков и трубок из металла, графита, кремнезема. Средний радиус пор в таких композициях колеблется в пределах 10- —10-5 м [1—5]. [c.38]

Влияние концентрационной диффузии и фильтрационного переноса на селективность процесса разделения газовых смесей в пористых мембранах исследовалось в работе [20]. На рис. 2.8 приведены результаты расчетов фактора разделения ац, как функции отношения давлений в дренажном и напорном каналах, для смесей N2 и СО2 при различных значениях эффективного радиуса пор, среднего давления газа в мембране и температуры процесса. Видно, что селективность процесса максимальна при малых размерах пор и низком среднем давлении в мембранах, т. е. в условиях, исключающих концентрационную диффузию и фильтрационный перенос и соответствующих свободномолекулярному течению газа в порах мембраны [c.66]

Поток неполярной жидкости или газовой фазы вводится в массообменное пространство и выводится из него через пористые гидрофобные мембраны, размеры пор которых близки к размеру микропор в матрице. Мембрана непроницаема для полярной фазы и имеет толщину 0,7-1,0 мм. Материал пористой матрицы химически инертен по отношению к обеим фазам и обеспечивает максимальный краевой угол смачивания полярной фазой. Например, для водных растворов применяют матрицу из тетрафторэтилена. Размер гюр подбирают в [c.98]

Обычно плотный слой мембраны определяет ее задерживающую способность (селективность) по отношению к тому или иному компоненту смеси, а пористая ее часть служит субстратом, выполняющим роль несущей подложки. С этой точки зрения понятно стремление иметь максимально тонкий и бездефектный плотный слой. Пористые мембраны служат основой получения составных мембран, полученных наложением друг на друга и соединением нескольких мембран или мембран с другими пористыми материалами с целью увеличения прочности мембраны, изменения ее проницаемости для отдельных компонентов разделяемых смесей, повышения производительности и т. д. Существуют различные варианты составных мембран. Примером таких материалов служат мембраны, полученные путем образования уль-тратонких пленок на пористых мембранах или на различных пористых подложках (ткани, бумаге и пр.). Кроме того, составные мембраны могут быть получены путем заполнения пор материала другим веществом, влияющим на процесс мембранного разделения. Динамические и жидкие мембраны являются также разновидностью составных мембран и их целесообразно выделить в отдельный класс, так как в отличие от других составных мембран они всегда образуются и существуют непосредственно в процессе эксплуатации при разделении жидких смесей. [c.43]

Концентрирование с использованием мембранной технологии осуществляют через фильтрующие осмотические мембраны под давлением без воздействия высоких температур и перемещивающих механических устройств, максимально сохраняя вещества концентрируемых экстрактов от разрущения. Мембранная фильтрация позволяет осуществить ряд принципиально новых технологических процессов тонкого разделения различных жидкостей. В этом процессе в качестве пористых перегородок используют полимерные пленки (мембраны) с развитой системой пор, размеры которых колеблются от тысячной доли микрона до нескольких микрон [3]. [c.486]

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]

После того как мембрана размещается в пороизмерительной камере, подается давление, проталкивающее ртуть в поры. Предполагается, что все пустующие пространства при максимальном давлении (обычно около 7,5 МПа) заполняются, что действительно только в случаях, когда все пустоты являются открытыми. Из результатов взвешивания мембран при максимальных и минимальных давлениях получают значения объемных плотностей, из которы.х вычитанием может быть найден объем пустот (пористость). [c.52]

Рассмотрим случай с пористой мембраной. Из-за большого числа пор различного радиуса непрерывная кривая заменяет прерывистую функцию (рис. 2.15). При давлении ниже Р = 2а гтлх мембрана непроницаема. При Р1 начин.ается течение через наибольшие поры. При более высоких давлениях все меньшие и меньшие поры становятся проницаемы до тех пор, пока, наконец, при р2=2о/гш1п наиболее мелкие поры становятся проницаемыми. При дальнейшем возрастании давления поток / увеличивается пропорционально ему, согласно з кону Хагена—Пуазейля. Зависимость вытекающий поток—давление для мембраны обычно представляет собой кривую 8-образной формы, максимальный наклон которой соответствует области максимума плотности пор. После того как определена зависимость вытекающий поток — давление, необходимо перестроить ее в кривую плотность пор — радиус пор. Это делается комбинацией уравнений (2.1) и (2.2) и решением их относительно л [c.55]

Механическим свойствам полимерных мембран на ранних стадиях их разработки уделяли мало внимания особое значение придавалось эксплуатационным характеристикам, таким как проницаемость, селективность. В результате не удалось добиться повышения прочности патронных фильтров, особенно тех, которые содержат микрофильтры с максимальной пористостью (а следовательно, с минимальной прочностью). Механические свойства зависят от строения химических групп, макромолекул, микрокристаллического и коллоидного уровней. Рассмотрим, например, значение структуры для одного из основных механических свойств — эластичности. Аморфные полимеры типа поликарбонатов и полисульфонов имеют характерную эластичность как в плотном, так и в пористом состоянии. Сильнокристаллические и сильносшитые полимеры, с другой стороны, имеют тенденцию к хрупкому состоянию. Поликристаллические полимеры могут быть отнесены к любому из этих классов в зависимости от природы сил молекулярного взаимодействия и способа, которым их перерабатывают. Например, разветвленный полиэтилен низкой плотности со слабыми когезионными силами проявляет соответствующую эластичность, поскольку подвижные аморфные области, не содержащие поперечных сшивок, проявляются как одна из форм внутренней пластификации со снятым напряжением. С другой стороны, поликристаллические полимеры, проявляющие склонность к образованию водородных связей, имеют тенденцию к повышению хрупкости, поскольку межмолекулярные и внутримолекулярные связи являются эффективными поперечными связями, а хрупкость пропорциональна плотности поперечных связей. Если набухшие в воде мембраны из целлюлозы и найлона 6,6 высушить, то капиллярные силы будут способствовать высокой концентрации эффективных поперечных связей, и в результате мембрана уплотнится и хрупкость ее повысится. Однако в том случае, когда сушку проводят, заменяя растворитель (например, часто заменяют изопропанол гексаном), плотность поперечных связей минимальна, а эластичность будет сохраняться и в сухом состоянии. [c.117]

Требования, которые должны предъявляться к мембранам, применяемым в мембранной дистилляции, очевидны. Во избежание смачивания поверхностная энергия полимера должна быть по-возможности низкой. Следовательно, высокогидрофобные материалы, такие, как политетрафторэтилен, поливинилиденфторид или полипропилен, должны использоваться в комбинации с жидкостями, имеющими высокое поверхностное натяжение, например, с водой. Оптимизировать мембрану далее едва ли представляется возможным, так как селективность определяется равновесием жидкость — газ. Что касается потока, то он поддается оптимизации, и здесь наиважнейшим параметром является пористость (поверхностная и общая пористость). Увеличение пористости, как правило, сопровождается увеличением размера пор, что в свою очередь благоприятствует смачиванию. Желательно, чтобы высокая пористость (70-80%) мембраны сочеталась с размером пор порядка 0,2-0,3 мкм. Особое внимание нужно уделять определению пор максимального размера, поскольку смачивание в первую очередь обеспечивается наибольшими порами и их размер не должен сильно отличаться от среднего размера пор. Полезно пользоваться как можно более тонкими мембранами. В целом мембраны для мембранной дистилляции могут быть совершенно идентичными тем, которые применяются в микрофильтрации. [c.366]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология