Теоретические основы разделения
Если после достижения равновесия со стороны раствора (рис. 2.25, б) приложить давление, превышающее осмотическое, то растворитель начинает переходить из раствора в обратном направлении (рис. 2.25, в). Третье поколение мембран. Мембраны изготовлены путем спекания угольных, керамических, металлических или стеклянных порошков. Пределы применения мембран: температура 0—200°С, pH 0—14. По форме… Читать ещё >
Теоретические основы разделения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В основе разделения обратным осмосом лежит явление самопроизвольного перехода растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану в раствор (рис. 2.25, а).
Если после достижения равновесия со стороны раствора (рис. 2.25, б) приложить давление, превышающее осмотическое, то растворитель начинает переходить из раствора в обратном направлении (рис. 2.25, в).
Рис. 2.25. Схема разделения обратным осмосом:
а — самопроизвольный переход растворителя в раствор; б — равновесие — парциальное давление равно осмотическому; в — обратный осмос. Растворитель начинает переходить обратно Движущей силой обратного осмоса является перепад давления:
где р — избыточное давление над раствором; л — осмотическое давление. Основные характеристики мембран.
Селективность, %:
где Ьн и Ькон — массовые доли растворенного вещества в исходном растворе и в фильтрате.
Проницаемость, л/(м2 • ч):
где V — объем фильтрата, л;/— площадь поверхности мембран, м2; т — продолжительность процесса, ч.
Мембраны должны обладать высокой разделяющей способностью (селективностью), высокой удельной производительностью (проницаемостью), химической стойкостью, механической прочностью. Мембраны в основном изготовляют из полимерных материалов, которые образуют тонкий слой на микропористой «подложке».
Различают три поколения мембран.
Первое поколение мембран. Эти мембраны изготовлены из ацетатцеллюлозы. Пределы применения мембран: температура 0—50°С, pH 4—8.
Второе поколение мембран. Эти мембраны изготовлены из полисульфонамида. Пределы применения: температура 0—80°С, pH 4—12.
Третье поколение мембран. Мембраны изготовлены путем спекания угольных, керамических, металлических или стеклянных порошков. Пределы применения мембран: температура 0—200°С, pH 0—14.
По форме поверхности различают плоские, рулонные и цилиндрические мембраны. Плоские мембраны, в свою очередь, могут быть эллиптическими, прямоугольными и др.