Обессоливание гиперфильтрацией или обратным осмосом.

Обратный осмос – это процесс разделения истинных р-ров, путём их фильтрования через полупроницаемую мембрану. Они пропускают воду, но задерж. Ионы солей.

Этот процесс отличен от обычной технологии фильтрования следующим: 1) фильтруемая жидкость представляет собой однородную сис-му 2) При гиперфильтр. возникает разность осматических давлений, которая вызвана разностью насыщений р-ра до и после мембраны, и кот. Необходимо подогреть, создавая большое давление.

При этом фильтровании на пов-ти мембраны не должны оставаться никакие загрязнители.

Аппараты, реализующие процессы гиперфильтрации должны быть оснащены спец. мембраной и насосом, создающими высокое давление. Они бывают пластинчатого и рулонного типа.

Схема аппарта рулонного типа:

1-полупроницаемая мембрана

2-сечение трубы из пористого материала

 

Давление насоса до 6 МПа

 

 

Случай а)- ячейка разделена полупроницаемой мембраной. Сначала левая часть занята чистой водой, а правая солевым раствором. В этом случае наблюдается самопроизв. Переход молекул воды из левой ячейки в правую.

Случай б)- Объём р-ра в правой части увелич., а сам р-р разбавляется. Движущей силой процесса является разность конц-ций примесей воды в левой и правой частях ячейки. За счёт разностей уровней воды возникает гидравлич. Напор и возник. Равновесное сост. При котором молекулы воды будут переходить в обе стороны.

Случай в)- Если со стороны р-ра в правой части, приложить давление Р>P_осм, то скорость перехода молекул Н₂О из р-ра будет больше, чем скорость перехода воды в раствор.

Осматич. Давление р-ра определяется: P_осм=С*R*T*C/М (у-е Вайтгоффа)

R=8,31 Дж/моль*К- универсальная газовая постоянная

T-абсолютная температура р-ра, К

С- концентрация в-ва, кг/м³

М- масса 1 моля растворённого в-ва, кг

 

Типы мембранных аппаратов. Характеристики полупроницаемых мембран.

Типы мембранных аппаратов:

1) Аппарат с плоскокамерным фильтрующим элементом.

2) Аппарат с трубчатыми фильтрующими элементами.

3) Аппарат с фильтрующими элементами рулонного типа.

4) аппарат с плоскими волокнами.

Основным элементом всех аппаратов являются пористые и непористые полупроницаемые элементы из стекла, фольги и т.д.

Полупроницаемые аппараты характеризуются:

· Селективностью

· Коэффициентом солесодержания

· Проницаемостью

· Химической стойкостью к действию среды разделяемой системы

· Механической прочностью

1.Селективность

Х₁,Х₂-конц. Раств-го в-ва в исх. Воде и в фильтрате соответственно (Для мембраны

=85%, для мембраны из фофсфорсодержащ. Материалов =90%)

2.Проницаемость ; л/(м²*час)

V-объём фильтрата, л

F- рабочая пов-ть мембраны, м²

- время фильтрования, час

Для мембраны из полиуретана q=0,51 л/(м²*час), из фофсфорсодержащ. Материалов

Q=0,81-1 л/(м²*час).

3.Продолжительность фильтрования Т=( - _т)*n, час

- начальная селективность мембраны%

_т- Значение селективности в момент времени, когда концентрация извлекаемого иона равна предельно-допустимой величине по требуемой степени очистки

n- коэфф. снижения селективности к этому моменту.

4.Рабочая фильтрующая пов-ть мембраны S=Q/у, м²

Q-производит. установки, м³/мин

у-коэффициент водопрониц. мембраны

у=р^2/3 – α*lgt

р- рабочее давление, МПа (кг*с/см²)

α-коэффициент снижения водопроницаемости

t-температура

5.Удельная производительность мембраны U=k₀*p₀, м³/(м²*сут)

Р₀-осматическое давление, МПа

Дренаж мембранных аппаратов выполняют из металлических плит или в качестве дренажа выполняют из пористого материала.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: