Общие сведенья о процессах мембранного разделения. Классификация мембранных процессов

МЕМБРАННЫЕ ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ, основаны на преим. проницаемости одного или неск. компонентов жидкой либо газовой смеси, а также коллоидной системы через разделительную перегородку-мембрану. Фаза, прошедшая через нее, наз. пермеатом (иногда - фильтратом), задержанная - концентратом. Движущая сила мембранных процессов разделения -разность хим. или электрохим. потенциалов по обе стороны перегородки.

Разделение с помощью мембран - результат конкурирующих взаимод. компонентов смеси с пов-стью перегородки. Эффективность разделения оценивают след. показателями:

- селективностью фи=(С0-С1)/С0*100%, где С0 и С1 - концентрации компонентов исходной смеси и пермеата;

- коэф. разделения K_p= (с_А,1/с_А,2)/(с_В,1/с_В,2), где с_А,1, с_В,1 и с_A,2, с_В,2-концентрации компонентов А и В в начальной смеси и пер-меате;

-проницаемостью (уд. производительностью)мембран G = V/Ft, где К-кол-во смеси, прошедшей за время t через мембрану, и определяемое по ур-нию V² + 2VC = Kt, в к-ром С и К-эмпирич. константы, F- площадь пов-сти перегородки.

Мембраны:

1) Пористые (имеют значимые поры)

2) Не пористые (плотные мембраны)

3) Жидкие мембраны.

Классификация мембранных процессов:

1. Баромембранное разделение. (Разность давлений перед мембраной и после):

*Микрофильтрация(разделение р-ров низкомол. соединений, а также фракционирование иконцентрирование последних под действием разности давлений до и после мембраны.)

*Ультрафильтрация (разделение р-ров низкомол. соединений, а также фракционирование иконцентрирование последних под действием разности давлений до и после мембраны)

*Нанофильтрация

*Обратный осмос(разделение р-ров низкомол. соединений благодаря различной подвижности компонентов в порах мембран)

2. Диффузионный (Разность концентраций до мембраны и после):

*Первопорация(разделение жидких смесей, компоненты к-рых имеют разные коэф.диффузии)

*Газоразделение(разделение на компоненты газовых смесей или их обогащение одним из компонентов)

* Диализ(разделение растворенных в-в, различающихся мол. массами)

*Процессы переноса в жидких мембранах.

3. Электромембранные (подвижность заряженных ионов):

*Электродиализ(разделение р-ров под действием электродвижущей силы, к-рая создается по обе стороны полимерных и неорг. перегородок проницаемых для любых ионов, или ионообменных мембран, проницаемых лишь для катионов либо только для анионов)

* Электроосмос

4. Термомембранные (Разность температур до мембраны и после):

* Термоосмос.