13-маъруза Мавзу: Десорбция. Адсорберларнинг конструкциялари. Ион алмашиниш жараёнлари ва қурилмалари

15-маъруза Мавзу: Ультрафильтрлаш. Тескари осмос.

Режа:

1.Умумий тушунчалар.

2. Тескари осмос ва ультрафильтрлаш.

 

Саноатнинг турли технологияларида кенг қўлланилаётган мембрана усулларига тескари осмос, ультрафильтрлаш, микрофильтрлаш, диализ, электродиализ, мембрана орқали буғлатиш ва газларни ажратишларни келтириш мумкин.

Ярим ўтказувчан тўсиқ - мембраналарни хусусий хоссаларига кўра, у орқали ўтган модда бир ёки бир неча компонент билан тўйинади ёки шу компонентлар миқдори моддада камаяди. Қатор ҳолларда жараён шунчалик тўлиқ ўтадики, моддада деярли дисперс фаза қолмайди, чунки улар мембранада ушланиб қолади.

Ярим ўтказувчан тўсиқ - мембраналарни хусусий хоссаларига кўра, у орқали ўтган модда бир ёки бир неча компонент билан тўйинади ёки шу компонентлар миқдори моддада камаяди. Қатор ҳолларда жараён шунчалик тўлиқ ўтадики, моддада деярли дисперс фаза қолмайди, чунки улар мембранада ушланиб қолади.

Мембрана орқали ўтган модда пермеат деб номланади, мембранада қолган аралашма эса - ретант (ёки концентрат) деб аталади.

Мембрана ёрдамида ажратиш жараёнининг селективлиги  (%) қуйидагича аниқланади:

(15.1)

 

бу ерда с1 ва с2 - эриган модданинг аралашмадаги ва пермеатдаги концентрациялари.

 Мембрананинг солиштирма унумдорлиги (ўтказувчанлиги) G, маълум бир ҳаракатлантирувчи куч таъсирида, вақт бирлиги  ичида, иш юзаси F бирлигидан олинган пермеатнинг ҳажми V (ёки массаси) орқали аниқланади [кг/(м2.с)]:

 

(15.2)

Мембрана - бу суюқ ёки газ аралашмадан бир ёки бир неча компонентни бир томонлама ўтказиш қобилиятига эга бўлган ярим ўтказувчан тўсиқдир.

Мембрана - бу суюқ ёки газ аралашмадан бир ёки бир неча компонентни бир томонлама ўтказиш қобилиятига эга бўлган ярим ўтказувчан тўсиқдир.

Мембраналар қуйидаги талабларни қондириши ва хусусиятларга эга бўлиши керак:

1) яхши ажратиш қобилияти (селективлик);

2) катта солиштирма унумдорлик;

3) ажратилаётган кимёвий моддаларга чидамли;

4) монтаж қилиш, сақлаш ва транспортировка даврига етарли мустаҳкамлик;

5) ишлатиш даврида хоссалари ўзгармаслиги керак.

Мембраналар турли полимер (целлюлоза, ацетат, полиамид, полисульфон), керамика, шиша, металл фольга ва бошқа материаллардан ясалади.

Мембраналар турли полимер (целлюлоза, ацетат, полиамид, полисульфон), керамика, шиша, металл фольга ва бошқа материаллардан ясалади.

Механик мустаҳкамлигига қараб мембраналар зичланувчи (полимерли) ва қаттиқ структурали, ҳамда ғовакли ва ғоваксиз (диффузияли) бўлиши мумкин.

Тескари осмос - бу эритманинг эритувчисини ўтказадиган ва дисперс фаза молекула (ёки ионлар) ларини ушлаб қоладиган ярим ўтказувчан мембраналар ёрдамида босим остида фильтрлаш жараёни.

15.1-расм. Тескари осмос усулида эритмаларни ажратиш схемаси. а - осмос; б - мувозанат; в - тескари осмос.

Ультра- ва микрофильтрлаш.

Ультра- ва микрофильтрлаш.

Ультрафильтрлаш - бу юқори ва паст молекулали бирикмали эритмаларни ажратиш жараёни, ҳамда юқори молекулали бирикмаларни қуюқлаштириш ва фракциялашдир. Ушбу жараён босимлар фарқи ёрдамида амалга оширилади.

Юқори молекулали бирикмалар осмотик босими жуда кичик бўлгани учун ультрафильтрлаш жараёнининг ҳаракатга келтирувчи кучини ҳисоблашда инобатга олмаса бўлади. Шунинг учун ҳам, ультрафильтрлаш жараёни нисбатан паст босимлар (0,2...1,0 МПа) да олиб борилади.

Агар, мембранали жараён эритма таркибидаги йирик коллоид заррачалар (0,1...10 мкм)ни ажратиш учун ишлатилса, унда у микрофильтрлаш деб аталади.

Агар, мембранали жараён эритма таркибидаги йирик коллоид заррачалар (0,1...10 мкм)ни ажратиш учун ишлатилса, унда у микрофильтрлаш деб аталади.

Бу жараённинг ҳам ҳаракатга келтирувчи кучи - босимлар фарқи.

Микрофильтрлаш жараёни ўта паст босимларда ўтказилади (0,01...0,5 МПа).

Эътиборингиз учун РАҲМАТ! !!