Механическая прочность - мембрана
Cтраница 3
Полупроницаемые мембраны разделяют на две группы: пористые и непористые. Пористые полимерные мембраны получают обычно путем удаления растворителей или вымыванием предварительно введенных добавок из растворов полимеров при их формовании. Полученные таким способом мембраны имеют тонкий ( 0 25 - 0 5 мкм) поверхностный слой на микропористой подложке толщиной 100 - 200 мкм. Процесс мембранного разделения осуществляется в поверхностном активном слое, а подложка обеспечивает механическую прочность мембраны. [31]
 |
Характеристика мембран на основе фторсодержащих сополимеров. [32] |
На основе фторсодержащих полимеров были изготовлены гетерогенные и гомогенные ионитовые мембраны. Для получения гетерогенных мембран использовали сополимер тетрафторэтилена и фтористого винилидена ( I), сополимер фтористого винилидена и гексафторпропилена ( II), низкоосновные аниониты АН-23 и АН-25 ( сополимеры 2-винилпиридина и 2 5-метилвинилпиридина с дивинил-бензолом) и катионит КУ-2-8. Мембраны получали вальцеванием и прессованием. Наиболее подходящим связующим для гетерогенных мембран оказался сополимер тетрафторэтилена и фтористого винилидена. Механическая прочность мембран невысока ( 36 - 60 кгс / см2) и сравнима с механической прочностью неармированных мембран на основе полиэтилена. [33]
На основе фторсодержащих полимеров были изготовлены гетерогенные и гомогенные ионитовые мембраны. Для получения гетерогенных мембран использовали сополимер тетрафторэтилена и фтористого винилидена ( I), сополимер фтористого винилидена и гексафторпропилена ( II), низкоосновные аниониты АН-23 и АН-25 ( сополимеры 2-винилпиридина и 2 5-метилвинилпиридина с дивинил-бензолом) и катионит КУ-2-8. Мембраны получали вальцеванием и прессованием. Наиболее подходящим связующим для гетерогенных мембран оказался сополимер тетрафторэтилена и фтористого винилидена. Механическая прочность мембран невысока ( 36 - 60 кгс / см2) и сравнима с механической прочностью неармированных мембран на основе полиэтилена. [34]
Мембраны подразделяют на пористые и диффузионные. Пористые мембраны нашли широкое применение в процессах обратного осмоса, микро - и ультрафильтрации. Они имеют как анизотропную, так и изотропную структуру. Мембраны с анизотропной структурой имеют поверхностный тонкопористый слой толщиной 0 25 - 0 5 мкм ( называемый активным, или селективным), представляющий собой селективный барьер. Компоненты смеси разделяются именно этим слоем, располагаемым со стороны обрабатываемого раствора. Крупнопористый слой толщиной около 100 - 200 мкм, находящийся под активным слоем, является подложкой, повышающей механическую прочность мембраны. Мембраны с анизотропной структурой характеризуются высокой удельной производительностью, отсутствием закупорки пор в процессе их эксплуатации. Срок службы этих мембран определяется главным образом химической устойчивостью материала мембраны в перерабатываемых средах. Для мембран с изотропной структурой характерно быстрое снижение проницаемости вследствие закупорки пор коллоидными или взвешенными частицами, часто содержащимися в разделяемых растворах. [35]
Иониты на основе искусственных смол, выпускаемые промышленностью в виде пленок или пластин, называют ионообменными мембранами. Ионогенными группами мембран являются сульфо-группы или остатки четвертичных оснований. Вследствие высокой плотности зарядов мембраны проявляют свойства селективных ионитов. При прохождении через мембрану ионы, имеющие одинаковый заряд с ионами мембраны, отталкиваются ею. По способу изготовления различают гомогенные и - гетерогенные мембраны. Гомогенные мембраны изготовляют методами литья из гелей ионитов. Для повышения механической прочности мембран их осаждают на носителях, таких, как стекловолокно или текстильные волокна. Эти мембраны находят применение при определении активностей ионов и в электродиализе. [36]
Иониты на основе искусственных смол, выпускаемые промышленностью в виде пленок или пластин, называют ионообменными мембранами. Ионогенными группами мембран являются сульфо-группы или остатки четвертичных оснований. Вследствие высокой плотности зарядов мембраны проявляют свойства селективных ионитов. При прохождении через мембрану ионы, имеющие одинаковый заряд с ионами мембраны, отталкиваются ею. По способу изготовления различают гомогенные и гетерогенные мембраны. Гомогенные мембраны изготовляют методами литья из гелей ионитов. Для повышения механической прочности мембран их осаждают на носителях, таких, как стекловолокно или текстильные волокна. Эти мембраны находят применение при определении активностей ионов и в электродиализе. [37]
Опреснение воды с применением обратного осмоса ( гиперфильтрации) происходит без фазовых превращений, энергия при этом в основном расходуется на создание давления исходной воды - среды практически несжимаемой. В установках по опреснению рекомендуется поддерживать рабочее - давление 5 0 - 10 0 МПа и выше, так как производительность их определяется разностью между рабочим и осмотическим давлением. Особенностью устан вок обратного осмоса является простота их конструкции и эксплуатации. Мембраны, приготовляемые по специальной прописи из смеси ацетатцеллюлозы, ацетона, воды, перхлората магния и соляной кислоты ( соответственно 22 2; 66 7; 10 0; 1 1; 0 1 % по массе), позволяют сниж-ать концентрацию хлорида натрия в воде с 5 25 до 0 05 % и имеют проницаемость 8 5 - 18 7 л / ( м2 ч) при рабочем давлении 10 0 - 14 0 МПа; срок их службы не менее бмес. Этот слой соединен с губчатой крупнопористой структурой ( поры 0 1 мкм) толщиной 250 мкм, обеспечивающей механическую прочность мембраны и являющейся подложкой селективного поверхностного слоя. Поиск способов приготовления мембран продолжается, так как по предварительным расчетам обратный осмос при повышении проницаемости мембран до 5 м3 / м2 в сутки сможет конкурировать с другими способами опреснения воды. [38]
Страницы: 1 2 3