Разновидности мембранных процессов и их характеристики.

Мембранная разработка – это одно из новых направлений развития химических технологических процессов, целью которых есть разделение жидких и газовых смесей посредством полупроницаемых мембран. Процесс разделения основан на том, что кое-какие компоненты совокупности проходят через мембрану медленнее вторых либо вовсе задерживаются. Эффективность разделения оценивается показателями «селективность», «производительность», «коэффициент разделения». Разделение смесей через мембрану осуществляется по большей части при температуре воздуха без фазовых превращений, что обусловливает простоту конструкции мембранных аппаратов и экономичность процесса.

Растворы разделяют посредством следующих способов мембранной разработке: обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа, электродиализа, микрофильтрации.

1. метод разделения обратным осмосом содержится в том, что раствор под давлением 3-8 МПа подается на полупроводниковую мембрану, пропускающую растворитель (воду) и задерживающую всецело либо частично молекулы либо ионы растворенного вещества. Сущность метода пребывает в следующем: в случае если концентрация вещества в растворе А больше, чем в растворе В, находящихся по различные стороны мембраны, то появляется поток молекул (ионов) этого вещества через мембрану от раствора А к раствору В. Данный поток возможно остановить, в случае если повысить давление в растворе В. Разность давлений, при которой заканчивается переход через мембрану вещества, именуется осмотическим давлением. При обратном осмосе применяют плоскокамерные, трубчатые либо рулонные аппараты с разделительными мембранами в виде полых волокон и плёнок. Способ используется для опреснения соленых и очистки сточных вод, разделения смесей методом удаления одного из составляющих, концентрирования растворов и др.

2. Ультрафильтрация относится к процессу мембранного коллоидных систем и разделения растворов, в которых молекулярная масса растворенных (диспергированных) компонентов намного больше молекулярной массы растворителя (дисперсионной среды). Для разделения в этом случае используется маленькое избыточное давление 0.1-0.8 МПа. Наряду с этим большое влияние оказывает на ультрафильтрацию «концентрационная поляризация», приводящая к гелеобразованию либо выпадению осадка у поверхности мембраны. Употребляется ультрафильтрация для очистки сточных вод от высокомолекулярных соединений, очистки крови и биологически активных веществ, вакцин, вирусов, молока, фруктовых соков и др.

3. Микрофильтрация употребляется для разделения коллоидных совокупностей при помощи полимерных высокопористых пленок, довольно часто нанесенных на подложки (пластины, цилиндры, сетки, бумажные страницы). Их толщина образовывает 10-350 мкм, размер пор 0,01-0,1 МПа. Микрофильтрация используется для очистки технологических растворов и воды от тонкодиспергированных веществ. Главные преимущества метода – простота конструкционного оформления установки, громадная производительность при малых эксплуатационных затратах.

4. Диализ рекомендован для разделения растворенных веществ, существенно различающихся молекулярными весами. Метод основан на неодинаковых скоростях диффузии веществ через полупроницаемую мембрану, разделяющую концентрированный и разведённый растворы. Используется диализ при производстве неестественных волокон, последовательности биологических препаратов, для очистки растворов биологически активных веществ.

5. Электродиализ – метод разделения ионизированных соединений под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны разделяющей мембраны. Разделение ионов с однообразным знаком заряда происходит в следствии различия скоростей их переноса через мембрану. Метод обширно употребляется для обессоливания морской солёной воды и воды, для очистки растворов биологически активных веществ.

6. Мембранное газоразделение является разделением газовой смеси на компоненты либо ее обогащение в аппаратах с непористыми перегородками (мембранами). Метод основан на различии между коэффициентами газопроницаемости компонентов газовой смеси. Для разделения газовых смесей используются мембраны из стекла, металлов, полимерных материалов. Громаднейшей производительностью владеют асимметричные мембраны, складывающиеся из пористого и целого слоев, причем толщина последнего образовывает около 0, 25% неспециализированной толщины мембраны.

Недочёты мембранных способов разделения (ультрафильтрации и обратного осмоса): в процессах обессоливания и опреснения образуются концентрированный раствор и вода, что содержит смесь неорганических веществ в виде ионов; их нельзя использовать в будущем и необходимо сбрасывать в вохдух.

Мембранная разработка есть одним из приоритетных направлений НТП, т.к. она открывает путь к созданию ресурсосберегающих процессов, оказывает благоприятное действие на экологическую обстановку. В возможности предусматривается большой рост количеств производства с применением обратноосматических и ультрафильтрационных мембран, стойких в агрессивных средах. Разрабатывается поколение новых мембран, приобретаемых способом синтеза на границе раздела фаз, и модифицируемых плазменной обработкой либо радиационной прививкой. Обширно развернуты работы по созданию мембран с применением соотношения центров и целенаправленного регулирования свойства активированного переноса веществ в полимерах

Психология. Психологические состояния: понятие, структура, виды.


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: