То же, возможность образования пробок, плотность укладки мембран до 200-250 м2/м3
Трубчатые
с прямыми трубами
Простота
очистки, небольшое гидравлическое сопротивление, возможность эффективного
снижения концентрационной поляризации, возможность замены отдельных трубчатых
элементов
Большой
объем воды в аппарате, сравнительно высокая стоимость, большие габариты и
занимаемая площадь пола, плотность укладки мембран 160-200 м2/м3
С
трубами, свернутыми по спирали
Тоже, кроме простоты очистки
Тоже, кроме больших габаритов
Рулонные
Низкие
капитальные затраты, плотность укладки мембран до 650 м2/м3 , небольшая занимаемая площадь пола, небольшой объем воды в аппарате
Возможность
образования пробок, трудность очистки, повышенное гидравлическое
сопротивление
С
полыми волокнами
Минимальная
стоимость, максимальная плотность укладки мембран (до 16500 м2/м3), небольшой объем воды в аппарате
Трудность
работы на загрязненных жидкостях, трудность очистки, возможность образования
пробок, высокие требования к предварительной водоподготовке, повышенное
гидравлическое сопротивление, значительно более низкая удельная
производительность мембран
Ультрафильтрация
При
ультрафильтрации происходят разделение, фракционирование и концентрирование
растворов. Один из растворов обогащается растворенным веществом, а другой
обедняется. Мембраны пропускают растворитель и определенные фракции
молекулярных соединений. Движущая сила ультрафильтрации - разность давления по
обе стороны мембраны. Эта сила затрачивается на преодоление сил трения и
взаимодействия между молекулами жидкой фазы и полимерными молекулами мембраны.
Обычно процесс ультрафильтрации проводят при сравнительно низких рабочих
давлениях 0,3 - 1 МПа. Увеличение давления выше указанного приводит к
уплотнению мембраны, уменьшению диаметра пор, изменению селективности
разделения и, как правило, к снижению производительности.
Ультрафильтрации
обычно подвергаются вещества, в которых молекулярная масса растворенных
компонентов намного больше молекулярной массы растворителя. Эффективность
разделения зависит от структуры мембран, скорости течения и концентрации
разделяемого раствора, формы, размера и диффузионной способности растворенных
молекул.
Недостаток
процесса - сильная концентрационная поляризация, т.е. на поверхности мембраны
может образовываться плотный осадок - слой геля. Гидравлическое сопротивление
этого слоя в ряде случаев может быть выше, чем сопротивление самой мембраны.
Способы снижения концентрационной поляризации различны: увеличение скорости
омывания поверхности мембраны потоком разделяемой жидкости, работа в
пульсирующем режиме подачи раствора, турбулизация потока. Точка гелеобразования
зависит от его химических и физических свойств.
Ультрафильтрация
- новая технология. Результат разделения - два раствора, один из которых
является обогащенным, а другой - обедненным растворенным веществом, содержащимся в исходном, подлежащем разделению веществе. Большое значение имеет
использование этого процесса при разделении веществ, чувствительных к
температурному режиму, так как при ультрафильтрации растворы не нагреваются и
не подвергаются химическому воздействию. Отсюда очень низкие энергетические затраты, примерно в 20 - 60 раз ниже, чем при дистилляции.
Из всех
видов мембранного разделения ультрафильтрация нашла наиболее разнообразное
применение. Важное промышленное применение ультрафильтрации - разделение
эмульсии масла и воды.
Ультрафильтрационные
системы за счет поверхностей фильтрации и прочной структуры материала мембран
обеспечивают разделение растворов без потерь и отделение чистого фильтрата от
взвесей. Поэтому ультрафильтрацию часто используют для улавливания волокон и
частиц из фильтрата после использования волокнистых и зернистых фильтров
ионообменных и сорбционных систем. Область использования ультрафильтрации
постоянно расширяется. Причина - возможность восстановления из сточных вод
ценных компонентов, которые другим способом восстановить очень трудно или
вообще невозможно.
Стойкость
материала, из которого изготовлены мембраны, определяет их долговечность и
работоспособность.
Мембраны
на основе производных целлюлозы неустойчивы к действию кислот и щелочей.
Ацетатные мембраны наиболее устойчивы в области pH=4,5-5;
при pH=6 срок
службы этих мембран сокращается почти вдвое, а при pH=10
составляет всего несколько дней. Ацетатные мембраны неустойчивы к действию
органических растворителей и активных веществ, так как они образуют сольваты с
ацетатами целлюлозы, вызывая их набухание.
Таблица
12. Условия и характеристики материалов, используемых для изготовления мембран
Материал
pH
Макс.
температура при pH=7,(° С)
Устойчивость
к воздействию
хлора
растворителей
Ацетат
целлюлозы
4,5-9
55
Хорошая
Плохая
Полиамид
3-12
80
Плохая
Хорошая
Полисульфен
0-14
80
Хорошая
Хорошая
Полиакрилонитрил
2-12
60
Хорошая
Плохая
Полифуран
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: тезис, отчет по практике.