ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ (С.Я Булатов) из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-12 " Схема установки для проведения непрерывного процесса сублимационной очистки показана на рис. 5.4.10. Предварительно измельченный исходный продукт поступает в сублиматор 2, куда подается также из калорифера подофетый инертный газ-носитель. В результате смешения и нагрева продукт сублимируется, и полученная парогазовая смесь, увлекающая некоторое количество нелетучих примесей, поступает в сепаратор 3, в котором отделяются нелетучие примеси. Для более тонкой очистки парогазовой смеси после сепаратора служит фильтр 4. Затем пары поступают в десублиматор 5, в котором происходит кристаллизация продукта из парогазовой фазы. Продукт выделяется как на стенках аппарата, так и в его объеме. Для улавливания продукта, вьщеленного в объеме, используется циклон б. Полученный продукт - сублимат - выгружается из десублиматора и циклона, а газ-носитель направляется в калорифер. [c.562] Мембрана - тонкая пленка, пронизанная огромным количеством пор. В объеме пленки поры составляют до 80 %. [c.562] В последнее время появились металлические (стальные, серебряные, золотые, титановые), стеклянные, углеродные и другие неорганические мембраны, в числе которых керамические мембраны третьего поколения. Благодаря более высокой термической, механической, химической и биологической стойкости и возможности регенерации жесткими режимами (в отдельных случаях - выжиганием) они все шире применяются для очистки жидкостей и газов в биотехнологии, пищевой, фармацевтической, химической, металлургической и других отраслях промышленности [43]. [c.562] Движущей силой мембранного процесса разделения могут быть градиенты давления, концентрации или электрического потенциала. Ниже рассматриваются только процессы, осуществляемые под действием разности давлений - баромембранные процессы. [c.562] Между размером пор и градиентом давления существует определенная взаимосвязь уменьшение размера пор в мембране, приводящее к способности задерживать более мелкие частицы, обусловливает необходимость использования все более высокого давления (табл. 5.5.1). [c.562] Мищюфильтршщя - мембранный процесс, применяемый для отделения от раствора крупных коллоидных частиц или взвешенных микрочастиц. Его используют для концентрирования тонких суспензий (например, латек-сов), осветления (удаления взвешенных веществ) различных растворов, очистки сточных и природных вод. [c.563] Ультрафильтрация - процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений, а также фракционирования и концентрирования высокомолекулярных соединений. Ультрафильтрацию обычно используют для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя. [c.563] Обратный осмос - процесс фильтрации растворов под давлением, превышаюшим осмотическое, через мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. В основе этого метода лежит явление осмоса - самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении - обратный осмос. Обратный осмос - метод опреснения и обессоливания воды, широко используемый в энергетике, в медицинской, пищевой, химической промышленности, а также для улучшения качества технической и питьевой воды. Исключительный интерес представляет применение обратного осмоса для очистки промышленных и бытовых стоков. [c.563] Нанофильтрация занимает промежуточное положение между ультрафильтрацией и обратным осмосом и характеризуется малой задерживающей способностью (селективностью) по солям с одновалентными анионами и органическими соединениями и высокой - по солям с двух- и поливалентными анионами и органическими соединениями. Широкое применение нанофильтрация находит в питьевом водоснабжении для умягчения и частичного обессоливания жестких и солоноватых вод. [c.563] Основными характеристиками мембран [64] являются средний диаметр пор, селективность ф и удельная производительность G. [c.563] Средний диаметр пор,, нм. [c.563] Часть процессов мембранного разделения - микро-, ультрафильтрация - может осуществляться в режиме тупиковой фильтрации, при которой подающийся на мембрану поток перпендикулярен ее поверхности. Под действием перепада давлений жидкость проходит через поры мембраны, а микрочастицы задерживаются, при этом происходит их накопление с образованием слоя отложений на поверхности мембраны. Толщина этого слоя возрастает со временем фрьтрации, поэтому с увеличением его толщины уменьшается удельная производительность мембраны [33]. [c.564] Основным узлом установок для процессов мембранного разделения является мембранный аппарат, который включает напорный или безнапорный корпус со штуцерами, мембранный элемент и систему подвода и отвода основных потоков. [c.564] Напорные корпусы аппаратов изготовляют из коррозионно-стойкой стали или стеклопластиков и должны выдерживать давление до 10 МПа. Безнапорные корпусы предназначены для сбора фильтрата и защиты его от загрязнений и рассчитываются на работу под давлением не выше 0,2 МПа. Их изготовляют из сополимера АБС, ударопрочного полистирола, поливинилхлорида, ацстобутирата целлюлозы и др. При особых требованиях к коррозионной стойкости или чистоте фильтрата корпусы изготовляют из коррозионно-стойкой стали. [c.564] Система подвода и распределения разделяемых систем в аппаратах должна обеспечивать хорошие гидродинамические условия для разделения, отсутствие застойных зон, турбу-лизацию потока и предотвращение отложения осадков на поверхности мембран. [c.564] Аппараты патронного (картриджного) типа. Мембранная фильтрация в тупиковом режиме осуществляется, как правило, с использованием фильтр-патронов (рис. 5.5.1). Внутри корпуса патрон фиксируется при помощи специальных прокладок или колец. Жидкость, подлежащая фильтрации, подается в патрон, проходит через складчатую мембрану к центру и выходит через отвод в нижней части устройства. В фильтровальной установке патроны можно соединять последовательно или параллельно. Мембраны для фильтр-патронов изготовляют из эфиров целлюлозы, политетрафторэтилена (тефлона), фторопласта, нейлона, акрила и др. Существует большое число самых разнообразных конструкций корпусов для патронных фильтров. Мембранные модули патронного типа могут отличаться конструкциями, материалами и уплотнениями, которыми патрон удерживается в корпусе [7]. [c.564] Аппараты с плоскими мембранными элементами. В аппаратах этого типа используются листовые (пленочные) мембраны, которые собираются по аналогии с фильтр-прессом, поэтому их часто называют аппаратами фильтр-прессного типа. [c.565] Мембранный элемент состоит из плоских (листовых) мембран, уложенных по обе стороны плоского пористого делителя - дренажа. Расстояние между соседними мембранами -канал, по которому проходит исходный раствор, обычно составляет 0,5...5 мм. Разделяемый раствор, проходя последовательно между всеми мембранными элементами, концентрируется и выводится из аппарата. Часть исходного раствора, прошедшая через мембрану в дренаж, образует пермеат. [c.565] Вернуться к основной статье