Микрофильтрация. Характеристики микрофильтрационных трековых мембран

Федеральное агентство по образованию РФ

Филиал ГОУ ВПО “Московский энергетический институт

 (Технический университет)”

в г. Волжском

Кафедра ТВТ

Реферат по теме:

Микрофильтрация

Выполнила: Парамонова Ю.А.

  студентка группы ТВТ – 05

Преподаватель: Одоевцева М.В.

г.Волжский, 2009

Содержание

Введение ………………………………………………………………………..3                                                                                                                

1.Характеристики микрофильтрационных трековых мембран ………………4

2. Изменение свойств микрофильтрационных трековых мембран при контакте с технологическими растворами …………………………………….8

2.1. Механическая прочность микрофильтрационных трековых мембран ..8

2.2. Изменение свойств микрофильтрационных трековых мембран ………9

3.Характеристики микрофильтрационных трековых мембран в фильтрующих элементах ………………………………………………………………………..11

3.1. Конструктивные особенности рулонных фильтрующих элементов с микрофильтрационными трековыми мембранами……………………………11

4. Влияние особенностей организации процесса фильтрации на фильтрационные свойства микрофильтрационных трековых мембран…….12

4.1.Фильтрация в режиме перекрестного тока ……………………………...13

4.2.Фильтрация в тупик……………………………………………………….16

5. Используемые современные мембраны…………………………………….18

5.1. Мембраны микропористые капроновые марки ММК………………….18

5.2. Трековая мембрана “РЕАТРЕК”…………………………………………21

Список литературы………………………………………………………………23

Введение

Воды на Земле очень много – ее запасы составляют почти 1386 млн км². на каждого жителя планеты приходится по 230 км³ воды. Для бытовых, промышленных и сельскохозяйственных нужд применяется только пресная вода, потребление ее в мире составляет примерно 8…10 тыс. км³ в год. На нужды питьевого водоснабжения из этого количества расходуется только одна четвертая часть, остальная вода идет в промышленное производство и земледелие.

Микрофильтрация – это процесс механического фильтрования, позволяющий задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси, водоросли, одноклеточные организмы размером как правило, выше 0,1 мкм. В обычной практике зачастую под процессами микрофильтрации понимают процессы, где применяются дисковые, каркасно – навитые и патронные  фильтры. Однако на такие фильтры нельзя подавать воду с относительно высоким содержанием взвешенных веществ, поэтому их применяют зачастую как «полирующие» фильтры, устанавливаемые в качестве последней стадии очистки ВПУ. Микрофильтрация широко применяется в медицине, пищевой промышленности на предприятиях, производящих алкогольные и безалкогольные напитки, вино, пиво, растительное масло, другие продукты для очистки воды в системах водоподготовки, для фильтрования полуфабрикатов, ингредиентов, различных технологических сред, готового продукта перед розливом для очистки воздуха, газов и т.д.

К одному из типов микрофильтрационных мембран относятся так называемые трековые мембраны. Именно этой теме посвящен мой реферат.

1.Характеристики микрофильтрационных трековых мембран

 Как изготавливаются трековые мембраны? Тонкие полимерные пленки (толщиной 10–20 мкм) из лавсана или других полимеров облучаются «на прострел» потоком высокоэнергетичных тяжелых ионов (аргоном, криптоном, ксеноном) на ускорителях (циклотронах, тандем-генераторах) или в специальной установке на ядерном реакторе. Каждый ион вдоль своей траектории повреждает полимерные молекулы, оставляя скрытый след – трек (отсюда и название мембран – «трековые»). Если облученную пленку затем засветить УФ светом и подвергнуть травлению в щелочи при заданной температуре, в ней по каждому треку образуется сквозное отверстие – пора цилиндрической формы, диаметр которой прямо пропорционален времени травления и может изменяться от сотых долей микрона до нескольких микрон (для сравнения: толщина человеческого волоса – 50 микрон).

Диаметры всех пор оказываются совершенно одинаковыми. При облучении пленки используются высокоинтенсивные потоки тяжелых ионов и в зависимости от требуемого размера пор их плотность на мембране составляет от сотен тысяч до нескольких миллиардов на 1 см2.

У трековых мембран все поры являются «калиброванными». Ни один другой материал для микрофильтрации не обладает таким свойством. По существу для трековых мембран характерен ситовый механизм задержания микрочастиц. Именно поэтому трековые мембраны используются в качестве эталонного теста при определении селективности других типов фильтров. Трековые мембраны характеризуются исключительно малой дисперсией пор по размерам (5 – 10 %), высокой селективностью и производительностью, имеют низкую адсорбционную способность по отношению к вирусам, клеткам, биополимерам, практически не содержат компонент, способных мигрировать в фильтрат. Размер пор можно варьировать от 0,03 до 5 мкм при плотности пор от 1010 до 105 см-2 Процесс фильтрации протекает на поверхности ТМ и размеры пор не меняются в процессе фильтрации.