МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

ФАКУЛЬТЕТ БІОТЕХНОЛОГІЇ І БІОТЕХНІКИ

КАФЕДРА БІОТЕХНІКИ ТА ІНЖЕНЕРІЇ

Альбом конструкцій

з дисципліни «Мембранні процеси в біотехнології»

Виконала:

студентка гр. БІ-01

Руденко Л.С.

Перевірила:

Буртна І.А.

_________________

Київ 2013

Содержание

1. Аппарат с волокнистой мембраной …………………………………..……….....3

2.Плоскокамерный многосекционный аппарат типа "фильтр - пресс"…..……...…4

3.Аппарат эллиптической формы……………………………………………….…....6

4. Аппарат с одним пучком полых волокон ………………………………………...9

5. Безопорный аппарат с параллельно расположенными полыми волокнами ………………………………………………………………..…………....10

6. Аппарат с U-образными мембранными элементами в виде полых

волокон………………………………………………………………………………..12

7.Аппараты с трубчатыми мембранными элементами……………………………14

8. Аппарат с рулонными мембранными элементами ……………………………..16

9. Аппараты с цилиндрическими мембранными элементами………………18

10.Аппарат с непрерывной ленточной мембраной…………………………….......20

11. Плоскокамерный аппарат……………………………………………………......21

12.Мембранный аппарат А1-ОУС…………………………………….…………….23

1. . Аппарат с волокнистой мембраной

Рисунок 1. Аппарат с волокнистой мембраной: 1-трубная решетка с открытыми концами волокон; 2 -полое волокно.

В аппаратах с волокнистыми мембранами  рабочий элемент обычно представляет собой цилиндр, в который помещен пучок полых волокон с наружным диаметром 80-100 мкм и толщиной стенки 15-30 мкм. Разделяемый раствор, как правило, омывает наружную поверхность волокна, а по его внутреннему каналу выводится пермеат. Благодаря высокой плотности упаковки мембран (до 20000 м²/м³) эти аппараты применяют в опреснительных установках большой производительности (десятки тыс. м³/сут).

Недостатки: малая удельная поверхность мембран в аппарате (60–200 м²/м³);повышенная точность изготовления и механической обработки внутренней поверхности дренажного каркаса;невозможен визуальный контроль процесса формования мембран.

Преимущества: надежная герметизация аппарата, хорошие гидродинамические условия работы мембраны, т. е. равномерное движение потока раствора с высокой скоростью над ее поверхностью и отсутствием застойных зон;

2. Плоскокамерный многосекционный аппарат типа "фильтр - пресс"

Рисунок 2. Плоскокамерный многосекционный аппарат : 1-мембрана;

2-дренажный материал.

В плоскокамерных аппаратах (рис. 1) разделительный элемент состоит из двух плоских (листовых) мембран, между которыми расположен пористый дренажный материал. Элементы размещены на небольшом расстоянии один от другого (0,5-5 мм), в результате чего между ними образуются мембранные каналы, по которым циркулирует разделяемая смесь. Образовавшийся концентрат выводится из аппарата, а пермеат отводится по дренажному материалу в коллектор. Для турбулизации потока путем поперечного перемешивания и предотвращения соприкосновения проницаемых элементов применяют сетку-сепаратор. В случае необходимости значительного концентрирования исходного раствора в аппарате устанавливают несколько последовательно работающих секций. Поверхность разделительной мембраны, приходящаяся на единицу объема аппарата, т.е. плотность упаковки мембраны, для плоскокамерных аппаратов низка (60-300 м2/м ), поэтому их используют в установках небольшой производительности для разделения жидких и газовых смесей.

Преимущества: установка эффективна для разделения растворов электролитов;

Недостатки: при использовании наблюдается микродеструкция мембран, которая приводит к увеличению процесса переноса самого растворителя, что означает ограничение возможностей очистки.

Область применения: чаще всего используют для обессоливания растворов электролитов, фракционирования потоков, обессоливания морской воды, извлечения минерального сырья из природных вод

.