ВУЗ:
Составители:
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ
РАСТВОРОВ
При проектировании новых и эксплуатации существующих мембранных установок, предназначенных для разделения
жидких сред, и, особенно, растворов, содержащих различные органические соединения, возникает ряд трудностей, связан-
ных с предочисткой исходных растворов, непредсказуемостью характеристик мембран (коэффициента задерживания, произ-
водительности), их химической стойкостью, осадкообразованием на мембранах и др., которые могут быть преодолены лишь
при учете индивидуальных особенностей каждого процесса (в том числе качественного и количественного состава и объемных
расходов исходных растворов и т.п.).
В то же время некоторые основные принципы, заложенные в приведенных способах мембранного разделения жидких
сред, могут быть успешно использованы и перенесены на похожие процессы и в других отраслях промышленности.
Ниже рассматриваются некоторые разработанные способы и схемы мембранного разделения и утилизации промыш-
ленных растворов и сточных вод, содержащих примеси органического характера, применительно к химическим, текстиль-
ным и пищевым производствам [101 – 130].
3.1. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ
В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ВЫДЕЛЕНИЯ И
ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Способ электробаромембранного выделения и получения
органических веществ из водных растворов
Одним из наиболее перспективных методов очистки и выделения водных растворов, а также получения органических
веществ из водных растворов, является совмещение методов мембранной технологии с традиционными методами разделения
жидких сред, например, с ректификацией.
На рис. 3.1 приведена схема выделения анилина в процессе его получения из водных растворов небольшой концентра-
ции [113, 131, 132]. В эту технологическую схему входят: ректификационная колонна 1 с кипятильником 2 и дефлегматором
3, холодильники 4, многокамерный электроосмофильтрационный аппарат с прикатодными мембранами 5, емкости-сборники
6, промежуточные емкости 7, насосы 8, 9.
РИС. 3.1. ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И
ПОЛУЧЕНИЯ АНИЛИНА ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА
Работа способа, приведенного на рис. 3.1, заключается в следующем. Слабоконцентрированный раствор анилина из ем-
кости-сборника 6 насосом 8 подается в ректификационную колонну 1, работающую под атмосферным давлением, где он
разгоняется на обогащенный анилином дистиллат и обедненный анилином кубовый остаток. Дистиллат, содержащий ~ 50
кг/м
3
анилина, поступает в сепаратор на расслоение, а далее выделенный анилин направляется по назначению. Кубовый остаток из
колонны, содержащей ~1 кг/м
3
анилина и небольшое количество нитробензола, проходит через холодильник 4, где он охлаж-
дается до температуры 15…20 °С и далее сливается в промежуточную емкость 7. Из промежуточной емкости 7 кубовый ос-
таток насосом 9 под давлением 1…1,5 МПа подается в электроосмофильтрационный аппарат 5. К электродам электроосмо-
фильтрационного аппарата прикладывается постоянное электрическое напряжение, которое обеспечивает плотность тока в
камерах аппарата 30…40 А/м
2
.
Под действием перепада давления и сил электрического поля анилин и нитробензол, находящиеся в растворе в ионной
и молекулярной формах, вместе с водой транспортируются через прикатодную мембрану (нитробензол при этом восстанав-
ливается на катоде до анилина [199]) и пермеат, обогащенный анилином, выводится из аппарата. Раствор, перемещаясь по-
следовательно по всем камерам аппарата, освобождается от анилина и нитробензола. Очищенная от анилина вода направля-
ется в производственный цикл, а пермеат, обогащенный анилином, возвращается в емкость-сборник 6.
Для проверки разработанного способа разделения нами были проведены экспериментальные исследования по электроос-
1
3
2
4
8
6
5
9
7
Слабоводный
раствор
анилина
В сепаратор на
расслоение
Пермеат
Охлаждающая
вода
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
