Мембраналық айдау туралы реферат

Қазіргі заманғы энергетика соңғы онжылдықта мүмкіндігіне назар аудару перспективалары физика-химиялық технологиялар және ынталандырады пайда болуы жаңа әдістер мен технологиялық процестер. Осындай әдістердің бірі, набирающих танымалдығы, түрлі салалардағы қолданбалы химия, әдісі болды мембраналық бөлу. Жеке де, үйлестіріп, басқа да әдістермен мембраналық әдістері шешуге мүмкіндік береді бірқатар мейлінше өзекті технологиялық міндеттер сияқты терең тазалау су алу, биоотын, ажырату трудноразделяемых қоспаларды және т. б.

 

Жеке жағдайы әдістерін мембраналық бөлу болды мембраналық дистилляция (МД), бөлісе өтімділік кеуекті гидрофобной мембраналар үшін жұп бір мезгілде өткізгіштігіне үшін несмачивающих беті мембраналар сұйықтықтар. Туралы осы әдіс пен айтылады осы баяндамада.

Қысқаша тарихи анықтама.

 

Начао зерттеу мембраналық процестердің тура ортасына ХХ-шы ғасырдың. Бұл зерттеу құбылыс диффузия сұйықтықтарды мембраналар арқылы әр түрлі материалдардан ерте сипаттамасымен тезірек эмпирикалық сипатқа ие. Құру орнықты туралы түсініктердің физикалық принциптері әдісін ӨД күнде жетілдіру теориясы диффузия газдардағы және сұйықтардағы, сондай-ақ ашу процесінің термодиффузии.

Тарихи бірінші болып мембранными процестерді алған кең танымал зерттеушілер арасында 50-шы жылдардың болды әдістері бөлу мембранах, қозғаушы күші болатын болды градиент температура. Бір мезгілде алғашқы талпыныс жасалды мембраналық бөлу газ қоспалары. Елең-зерттеу мембраналық әдістері олар назарын қызықтырды, бірінші кезекте, биолог, өйткені мембраналық процестер көбінесе ескертеді кейбір құбылыстар болып жатқан тірі клеткадағы. Елеулі ерекшелігі теориялық модельдерін 50-80-жылдардың мынада: олар негізделгені парағы қате толтырылған жағдайда ұсыну туралы диффузия мембрана арқылы сұйық фаза емес, булардың, болғандай кейінірек. Басында 80-шы жылдардың бірқатар авторлардың көрсетілді, бұл массоперенос кеуекті мембранах жүріп жатыр «сызбасы бойынша булануы-диффузия-конденсаттау» әсерінен капиллярных күштері. Дәл сол кезде құбылыс диффузия арқылы бу кеуекті мембраналар атауына ие болды мембраналық сүзу (МД).

 

1997 жылы Лаусоном және Ллойдом жарияланды ауқымды жұмыс арналған мембраналық сүзу, онда дана жалпы терминология және тұжырымдамасы процесін қамтитын тетігінің сипаттамасы мембраналық сүзу қасиеттері әр түрлі мембраналар, сондай-ақ құрылымдар мембраналық модулдер. 2000 жылы поляк ғалымы Томашевска өзінің зерттеуінде алғаш рет ұсынады процесі ӨД ретінде ықтимал балама ескірген әдістері ағынды суларды тазалау және таза ауыз су алу. Қр 2004-2015 жж. пайда көптеген зерттеулер ұсынатын әдісін қолдану үшін алу высокоэкологичного биоотынды кәдеге жарату өнеркәсіптік қалдықтарды, теңіз суын тұшыту мен шешімдер басқа да көптеген технологиялық міндеттер. Қазіргі уақытта әдісі ӨД белсенді түрде жетілдірілетін болады.

 

Физикические әдісін негіздері.

 

Қозғаушы күші ӨД болып табылады айырмасы химиялық потенциалдар екі жағынан мембраналар, ол негізделген градиентпен температура мен қысымды бу. Әсерінен қысым градиенті жұп еріткіш еніп арқылы сообщающиеся тері тесігін ауысады қазандағы қыздырылған тараптар мембраналар суық. Шешуші рөл атқарады гидрофобность мембраналар, ол енуіне кедергі сұйық фаза тері тесігін. Маңызды ерекшелігі әдісін ӨД болып табылады тері тесігін гидрофобной мембраналар толтырылуы тек қана бу-газ қоспасы.

 

 

1-сурет. Жалпы үдерісінің сызбасы мембраналық сүзу.

 

Упрощенно процесі мембраналық сүзу мүмкін сипатталған мынадай сатылары:

— булануы бетінде мембраналар тарапынан ыстық ерітінді;

— диффузия арқылы бу тесігін;

— конденсаттау дистиллят «суық» тараптар мембраналар.

 

Булану қарқындылығы бетінің мембраналар көптеген факторларға байланысты: температураға бөлінген сұйық қоспалар, сандық және сапалық құрамын, жылдамдығы сұйықтық ағынының және т. б. Сондай-ақ, маңызды рөл атқарады сипаттамалары пайдаланылатын мембраналар, оның қалыңдығы, кеуектілігі, дәрежесі гидрофобности мембраналар. Маңызды сәттердің бірі болып табылады тәсілін таңдау конденсатты, яғни, таңдау типті мембраналық сүзу.

 

Процесінде мембраналық сүзу бөлінетін қоспа (су ерітіндісі), жаздыгүні дейін жұмыс температурасы, келеді байланыс бір тарап гидрофобной микропористой мембраналар. Оның гидрофобные қасиеттері енуіне кедергі су тері тесігін, бұл әкеледі білім бөлімі бетінің «сұйықтық-бу» әр соңында тері тесігін. Ішіндегі мембраналар орналасқан ауа, сулы бумен, бу оңай шығады ыстық тараптар мембрананың бетінен менисков. Елеулі фактор тиімділігін төмендететін процесс болып табылады құбылыс капиллярлық конденсация кеудесдегі әсерінен капиллярных күштері. 2-суретте сызба түрінде бейнеленген қима гидрофобной мембраналар байланысты тікелей цилиндрлік ұяшық орналасқан байланыста ерітіндісімен. Бұл сурет суреттейді, бөлу шекарасы-бу-сұйықтық орналасқан, ашық және тиімді.

 

Қазіргі теориялық моделі мембраналық сүзу сипаттайды физиканы процесінің әдістерімен неравновесной термодинамика.

 

Жүзеге асыру шарттары мембраналық сүзу:

— пайдалану кеуекті, көбінесе гомогенді, гидрофобной мембраналар;

— болмауы капиллярлық конденсация кеудесдегі;

— арасындағы тепе-теңдік сұйық және бу фазалардың;

— тікелей байланыс сұйықтықпен ең болмағанда тараптардың бірінің мембраналар.

 

Түрлері жүзеге асыру ӨД.

 

Бөлуге болады төрт негізгі түрлері процесін жүзеге асыру мембраналық

дистилляция, олар ерекшеленеді тәсілімен қалыптастыру бетінің,

конденсациясы бу, өткен мембрана арқылы