Кинетика электрохимического мембранного выделения анилина и морфолина из промышленных стоков органического синтеза

• Автор: Рябинский, Михаил Андреевич
• Шифр специальности: 05.17.03, 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО КИНЕТИКЕ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ

РАСТВОРОВ

1.1. ВИДГ1 МЕМБРАН, МЕМБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И АППАРАТОВ

1.2. КИНЕТИКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ.

1.3. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫЕ ПРОЦЕССЫ.

1.4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА МЕМБРАННЫХ АППАРАТОВ.

1.5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕМБРАН

1.6. ВЫВОДЫ И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВ АНИЯ КИНЕТИКИ ЭЛЕКТРОБАРОМЕМЬРАННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ.
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1.1. МЕМБРАНЫ
2.1.2. РАСТВОРЫ
2.2. МЕТОДИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЭЛЕКТРОДИФФУЗИОННОЙ И ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МЕМБРАН
2.3. МЕТОДИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТ А ВЫДЕЛЕНИЯ И УДЕЛЬНОГО ПОТОКА РАСТВОРИТЕЛЯ
2.4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
2.4.1. ЭЛЕКТРОДИФФУЗИОННАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
2.4.2. ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
2.4.3. КОЭФФИЦИЕНТ ВЫДЕЛЕНИЯ И УДЕЛЬНЫЙ ПОТОК РАСТВОРИТЕЛЯ
2.5. ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В
МЕМБРАНАХ.
ВЫВОДЫ НО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И РАСЧЕТ
ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫХ АППАРАТОВ.
3.1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
3.2. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МАССОПЕРЕНОСА В ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫХ ПРОЦЕССАХ. .
3.2.1. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
3.2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА СЕМИКАМЕРИОМ ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННОМ
АППАРАТЕ
3.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННОГО
АППАРАТА
3.4 ПРИМЕР РАСЧЕТА ЭЛЕТРОБАРОМЕМБРАННОГО АППАРАТА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА АНИЛИНА.
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННЫХ АППАРАТОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
4.1 РАЗРАБОТКА ПЛОСКОКАМЕРНОГО ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАННОГО АППАРАТА
4.2. РАЗРАБОТКА РУЛОННОГО ЭЛЕКТРОБАРОМЕМБРАН1ЮГО АППАРАТА
4.3. ТЕХНО ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ВЫДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ.
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Неорганические - металлические, керамические, стеклянные. Органические (полимерные) — пленки, трубки, полые волокна. Микропористые — прессованные порошки, микропористое стекло (“Корнинг’), микропористая керамика, барьер АЕС, микропористая серебряная мембрана (“Селас”), миллипоровские фильтры, пористые полимерные структуры, ацетилцеллюлоза, нуклеопоры (“Дженерал электрик”). Макропористые - фильтры для газов и жидкостей, некоторые миллипоровские фильтры, ультрафильтры. Неорганические - металлические пленки, стекло. Полимерные структуры — пленки, трубки, полые структуры, слоистые пленки. Кристаллические - неорганические (металлы, керамика), органические. Аморфные - стеклянные, полимерные. Мономолекулярная пленка жирной кислоты на поверхности воды. Жидкие капли, окруженные стабильной жидкой пленкой. Макропористая структура - удаление жидких включений из газового потока введением газа в жидкую фазу. Полимерные структуры - диффузия газа из или внутрь жидкости; насыщение крови кислородом (насыщение кислородом и удаление С). Перенос газа из одной жидкой фазы в другую - устройства для консервации органов, насыщение крови кислородом. Осмотические процессы — обратный осмос, проницание через гель. Жидкие мембраны — селективный - поток через жидкую пленку. Удаление твердых частиц из газа с помощью фильтра. Фильтрация через макропористую среду. Обработка биологических культур. Разрушение эмульсий. Просеивание твердых частиц на отдельные фракции. Микропористые мембраны — пористые фильтры Викор, активированный уголь, силикагель, прессованные порошки. Реакционные мембраны — материал, содержащийся в мембране, взаимодействует с одним из проникающих компонентов. Полимерные мембраны — диффузионная растворимость потока газа. Металлические мембраны — диффузия газового потока в атомарном состоянии. Стеклянные мембраны — молекулярное состояние газового потока или родственные явления. Катионообменные мембраны. Анионообменные мембраны. Биполярные мембраны. Обычные осмотические мембраны. Обратноосмотические мембраны. Электроосмотические мембраны. Сплавленное стекло. Фильтры, сетки. Очистка мембран. В процессе эксплуатации, представленных выше мембран, поверхность мембран за! Методы очистки мембран условно подразделяют па механические, гидромеханические, физические и химические. Механическая очистка - обработка поверхности перегородок полиуретановыми шарами, эластичной губкой (нередко с применением моющих средств), не обладающей абразивными свойствами и т. Гидродинамическая очистка - воздействие на загрязненную поверхность мембран пульсаций разделяемой смеси или промывной жидкости (обычно воды), турбулизация потока; промывка газожидкостной эмульсией (как правило; смесью воды и воздуха); обратная продувка мембран-, (особенно микрофильтров) сжатым воздухом; обратный ток смеси, резкое снижение давления в системе (загрязнения отслаиваются от перегородки и вымываются сильным потоком воды). Физическая очистка - воздействие на перегородки электрических, магнитных и ультразвуковых полей. Химическая очистка-промывка рабочей поверхности мембран разбавленными растворами кислот или щелочей, раствором йода. Мембранные аппараты для реализации процесса разделения смесей. В плоскокамерных аппаратах (рис. В случае необходимости концентрирования исходного раствора в аппарате устанавливают несколько последовательно работающих секций. Поверхность разделительной мембраны, приходящаяся на единицу объема аппарата, то есть плотность упаковки мембраны, для плоскокамерных аппаратов низка (-0 м2/м3), поэтому их используют в установках небольшой производительности для разделения жидких и газовых смесей. Рис. Плоскокамерный многосекционный аппарат типа "фильтр -пресс": 1-мембрана; 2-дренажный материал. Трубчатые аппараты (рис. В соответствии с этим исходный раствор направляют в трубное либо межтрубное пространство. Трубчатые аппараты, в которых плотность упаковки мембран составляет -0 м2/м3, используются для очистки жидких сред от загрязнений, опреснения воды с высокой концентрацией солей, а также для разделения газовых смесей.