Поиск:

г.Владимир, ул.Электрозаводская, 7; (4922) 354129; 354161; 533249; 422400; e-mail: voda@ecofil.ru  vsidorenko@ecofil.ru   

 

Разделение жидких сред ультрафильтрацией

Ультрафильтрация - процесс мембранного разделения жидких смесей под действием давления, основанный на различии молекулярных масс или молекулярных размеров компонентов разделяемой смеси.

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. Ниже представлены основные сферы применения ультрафильтрации.

  • Обработка 18-20% растворов катофорезной грунтовки в линии окраски кузовов легковых автомобилей, кабин грузовых автомобилей и тракторов, шасси и других изделий.
  • Обработка 10-15% растворов анофорезной грунтовки в линиях окраски кузовов автомобилей, кабин тракторов, металлоконструкций велосипедов, бытовой сантехники.
  • Регенерация отработанных моющих и обезжиривающих растворов.
  • Концентрирование кремнезоля.
  • Осветление фруктово-ягодных соков.
  • Очистка отработанных СОЖ в машиностроении, металлообработке.
  • Очистка сточных вод от животноводческих комплексов (свинарники).
  • Концентрирование органического остатка спиртовой барды.
  • Регенерация щелоков в производстве целлюлозы.
  • Концентрирование ферментов.
  • Концентрирование пектина.
  • Концентрирование белка в молоке и молочной сыворотке.
  • Концентрирование и очистка диафильтрацией соевого белка.
  • Очистка сырого глицерина.
  • Улавливание и концентрирование серебра из битой кинофотопленки и рентгеновской плёнки.
  • Улавливание и концентрирование красителей и пигментов.
  • Очистка патоки, сахарных сиропов.
  • Выделение искусственных алмазов.
  • Очистка экстрактов растительного масла.
  • Подготовка воды перед обратноосмотической очисткой.
  • Очистка сточных вод производства искусственного каучука.
  • Очистка сточных вод производства строительных красок.
  • Очистка сточных вод от замасливателей в производстве стекловолокна и от шлихты в текстильных производствах.
  • Очистка белковых гидролизатов.
  • Концентрирование суспензий гидроокисей многовалентных металлов (никеля, алюминия, железа, кадмия и др.)
  • Очистка растворов соли от посола рыбы, мяса, сыров.

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.

Разделение жидких сред микрофильтрацией.

Микрофильтрация - процесс мембранного разделения коллоидных растворов и взвесей под действием давления. Размер разделяемых частиц от 0,1 до 10 мкм. Микрофильтрация - переходный процесс от обычного фильтрования к мембранным методам.

Для микрофильтрации используют мембраны с симметричной микропористой структурой. Размеры пор от 0,1 до 10 мкм. Мелкие частицы растворенного вещества и растворитель проходят через мембрану, а концентрация задерживаемых частиц возрастает. Поток раствора вдоль разделительной мембраны позволяет удалять концентрированный слой, примеси твердых частиц и других образований, от которых была необходимость освободить раствор и растворитель. Прошедший через мембрану растворитель выносит микровключения, которые направляют на технологические линии для разделения в следующих циклах.

Широко мембранный метод микрофильтрации используют при разделении суспензий, эмульсий и очистке загрязненных механическими примесями промышленных сточных вод, а также при получении стерильных растворов.

Ниже представлены основные сферы применения микрофильтрации.

  • Очистка растворов пектина
  • Улавливание осколков клеток в производстве средств защиты растений и при изготовлении различных субстанций для микробиологических целей.
  • Очистка молочной сыворотки от творожной пыли в производстве высококачественного белка.
  • Очистка масел.
  • Очистка и обезвоживание дизельного топлива.
  • Улавливание мелкодисперсного казеина в его производстве.
  • Концентрирование тонкодисперсных взвесей латексов, гидроокисей металлов и др. веществ.
  • Регенерация органических растворителей от промывки технологического оборудования в лакокрасочных производствах.
  • Тонкое диспергирование (барботирование воздуха в жидкостях).

 

Наши телефоны: (4922) 354129; 354161; 533249; моб. (910) 17 111 22
Все материалы, размещённые на сайте являются собственностью ООО "Экофил". Перепечатка, копирование, распространение текстовой и графической информации запрещено без письменного разрешения ООО "Экофил" Copyright ® 2005 ООО "Экофил"

Rambler's Top100