Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład 1 Wprowadzenie do metod membranowych Cele metod rozdzielania: 1) zatężania 2) oczyszczanie 3) frakcjonowanie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład 1 Wprowadzenie do metod membranowych Cele metod rozdzielania: 1) zatężania 2) oczyszczanie 3) frakcjonowanie."— Zapis prezentacji:

1

2 Wykład 1 Wprowadzenie do metod membranowych

3 Cele metod rozdzielania: 1) zatężania 2) oczyszczanie 3) frakcjonowanie

4 Historia 1855 A. Fick membrany kolodionowe 1866 T. Graham membrany kauczukowe 1950/1960 S. Loeb i S. Sourirajan membrany asymetryczne 1950 W.Judy i W. McRae membrany jonowymienne 1956W. Kolff sztuczna nerka 1995 Nakłady finansowe na prod. membran 3 mld USD 2007 Globalna sprzedaż wyposażenia do technik membranowych 8 bln USD (McIlvainess report) Wszystkie ludzkie działania i myśli przechodzą drogę od prymitywu poprzez zawiłość do prostoty. Antoine de Exupery, 1939

5 Podział technik membranowych I. Ze względu na rodzaj siły napędowej procesu Różnica ciśnień Różnica stężeń (aktywności) Różnica temperaturyRóżnica potencjału elektrycznego Mikrofiltracja MFPerwaporacja PVTermoosmoza TROElektrodializa ED Ultrafiltracja UFPermeacja gazów GSDestylacja membranowa MD Techniki z wykorzystaniem membran bi i tripolarnych BPED Nanofiltracja NFDializa D Odwrócona Osmoza ROTechnika z wykorzystaniem membran ciekłych LM

6 II. Ze względu na wielkość zatrzymywanych cząstek

7

8 Mechanizm filtracji membranowej NADAWA PERMEAT RETENTAT

9 Model kapilarny Efekt sitowy Selektywność membrany Prawo Poiseuillea: objętościowym strumieniem permeatu [m 3 s -1 m -2 ] grubość membrany ciśnienie transmembranowe współczynnik permeacji (liczba kapilar na jednostkę powierzchni membrany, porowatość membrany, współczynnik geometryczny)

10 Model dyfuzyjny Rozpuszczalność i szybkość dyfuzji Selektywność J n molowy strumień związku dyfundującego[mol m -2 s -1 ] grubosć membrany współczynnik dyfuzji związku penetranta w membranie stężenie składnika w nadawie stężenie składnika w permeacie

11

12 Typy membran

13 Transport w membranie N P N P N P Transport TransportTransport BiernyUłatwionyAktywny I i II generacjaIII generacjaPierwsze próby lab

14 Charakterystyka pracy membrany 1) strumień permeatu (wydajność) J V [m 3 s -1 m 2 ], J N [mol s -1 m 2 ] 2) efektywność R = (C N – C p ) / C N 3) Graniczna masa molowa GMM (cut off) – masa molowa modelowych związków (poliglikole etylenowe, białka globularne) zatrzymywanych przez membranę w 90%

15 Metody wytwarzania membran Metoda spiekania (pory 1 m, duży rozrzut) · Metoda rozciągu (pory 0.02 m) · Metoda radiacyjna (0.03 m pory 12 m) · Metoda inwersji faz (różne rozmiary porów) 1) czynniki termiczne 2) odparowywanie rozpuszczalnika – sucha 3) żelowanie nierozpuszczalnikiem – mokra 4) dodatek polimeru porotwórczego · Powlekanie membrany mikroporowatej warstwą permeacyjną (kompozytowe) · Metoda formowania dynamicznego (tworzy się w trakcie procesu separacji)

16

17

18

19 Polimery i związki nieorganiczne stosowane do wytwarzania membran: Najwcześniej zastosowane i do dziś stosowane: celuloza, octan i azotan celulozy, Hydrofobowe: teflon, polifluorek winylidenu, polipropylen Hydrofilowe: poliamidy, polisulfon, poliwęglany, polialkohol winylowy Nieorganiczne: tlenki metali głównie przejściowych ZrO 2, grafit, szkło, metale

20

21 Trudności techniczne w stosowaniu technik membranowych Polaryzacja stężeniowa Adsorpcja Fouling i Scaling Deformacja porów

22 Moduły membranowe i sposoby prowadzenia strumieni 1. Moduł rurowy (mała gęstość upakowania, przepływ turbuletny) 2. Moduł kapilarny zespół (duża gęstość upakowania, przepływ laminarny) 3. Moduł płytowy (prosta konstrukcja, mała gęstość upakowania, straty ciśnienia przy zawracaniu przepływu) 4. Moduł spiralny (prosta konstrukcja, duża gęstość upakowania, trudności z czyszczeniem)

23 Moduł Rurowy

24 Moduł Płytowy

25 Moduł Kapilarny

26 Moduł spiralny

27 ModułRurowyKapilarnyPłytowySpiralny Metoda RO PV GS ED D UF MF

28 Prowadzenie strumieni w modułach membranowych


Pobierz ppt "Wykład 1 Wprowadzenie do metod membranowych Cele metod rozdzielania: 1) zatężania 2) oczyszczanie 3) frakcjonowanie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google