Описание и принципы мембранных процессов

Учебный Центр HAND MASTER

По окончании обучения выдается сертификат

Опыт сотен мастеров показывает, что незначительная экономия на хорошем обучении, впоследствии оборачивается многократно большими тратами на дополнительные курсы «о том же самом», зря купленные инструменты и материалы, которые так и не пригодились, ремонт оборудования, за которым не научили правильно ухаживать и другие расходы.

Мастер, окончивший наш курс:

§ Востребован салонами красоты и мед центрами, так как умеет работать грамотно, чисто, быстро и комфортно для клиента

§ Является думающим человеком. Он работает именно так не потому, что «нам так сказали», а потому что знает и логически понимает все плюсы и минусы разных способов. Он в состоянии сделать осознанный выбор того, как именно ему лучше и эффективнее работать, объяснить это работодателю, не копируя бездумно работу других

§ Всегда знает несколько способов сделать работу, тонкости каждого из них. Поэтому может лучше приспособиться к условиям и требованиям работодателя, оборудованию на данном месте работы, особым требованиям салона, клиентуры

§ Умеет грамотно обращаться с оборудованием, избегая ремонтов и новых вложений. Может избежать многих ненужных приобретений инструментов и материалов

Преподаватели:

Смывин Д.В (врач высшей категории, дерматовенеролог, стаж работы 18 лет)

Попова Н.В (Медицинская сестра, мастер медицинского педикюра и маникюра, стаж работы 9 лет)

Сивкова Н.Д (мастер медицинского педикюра и маникюра, стаж работы 8 лет)

Организатор предоставляет пациентов для практических занятий, профессиональное оборудование и инструментарий, кофе-брейки.

Стоимость участия: 12 000 рублей

Место проведения: Учебный Центр HAND MASTER

Начало занятий: 10.00 (регистрация в первый день в 9.30)

Коммерческие условия: Для участия в семинаре необходима предварительная запись и предоплата 50%. Предоплата является гарантией участия и не возвращается без уважительной причины. В случае отказа без уважительной причины предоплата удерживается.

г. Новосибирск, ул. Ядринцевская 18, левое крыло здания, цоколь.

Тел.[phone]

www.handmaster.pro

Мембрана -- открытая неравновесная система, на границах которой поддерживаются различные составы разделяемой смеси под действием извне сил различной природы. Это материал, который создает избирательный барьер между двумя растворами и остается непроницаемым для определенных частиц, молекул или веществ и в то же время не создает помех основному потоку. Некоторым компонентам мембрана позволяет проникнуть с потоком, но другие не проникают и концентрируются в приграничной зоне. Мембраны могут иметь однородную или неоднородную структуру. Мембраны также могут быть классифицированы относительно их диаметра их пор. Согласно Союзу Теоретической и Прикладной Химии они делятся на 3 категории по размеру пор: микропористые (d < 2нм), мезопористые (2нм < d < 50 нм) и макропористые (d > 50 нм). Мембраны бывают нейтральными или заряженными, перенос частиц активным или пассивным. Последний может быть инициирован давлением, разницей концентрации, химически или электрически обусловленным градиентом мембранным процессом.

Как правило мембраны делят на 3 группы: неорганические, полимерные и биологические. Эти 3 типа мембран значительно различаются по своей структуре и функциям. Синтетические мембраны производят из множества различных материалов. Они могут изготавливаться из органических и неорганических материалов, включая твердые как металл и керамика, однородных пленок (полимерных), смешанных твердых (полимерных смесей, стекла с примесями) и жидких. Керамические мембраны изготавливают из неорганических материалов, таких как оксид алюминия, карбид кремния и оксид циркония. Керамические мембраны устойчивы к воздействию агрессивных сред (кислот, сильных растворителей). Они устойчивы химически, термически, механически и биологически инертны. Даже если керамические мембраны имеют высокий удельный вес и солидную стоимость, они все таки экологически безвредны и имеют длительный срок эксплуатации. Керамические мембраны в основном имеют цельную форму, состоящую из цилиндрических капилляров.

Искусственная мембрана. Классификация мембран

Искусственная мембрана обычно представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживаются различные давления и составы разделяемой смеси. Синтетические мембраны успешно используются промышленных процессов как малой так и большой мощности с середины 20-го века. В настоящий момент синтетические мембраны достаточно разнообразны по свойствам. Они производятся из органических материалов как полимерных и жидких, так и неорганических. Синтетические мембраны применяемые в разделительных процессах имеют различную геометрию и соответствующую потоку конфигурацию. Мембраны могут быть выполнены в виде плоских листов, труб, капилляров и полых волокон. Мембраны выстраиваются в мембранные системы.

Наиболее распространенные искусственные мембраны - полимерные мембраны. Они разделяются по поверхностному химическому составу, структуре, морфологии и способу изготовления. Химические и физические свойства синтетических мембран и разделяемые субстанции также как инициирующая сила определяются индивидуальными особенностями мембранного сепарационного процесса. Наиболее часто используемые инициирующие силы в индустриальных мембранных процессах - давление и разница концентрации. Соответствующие мембранные процессы называют фильтрацией. При определённых условиях, преимущественно могут быть использованы керамические мембраны.

Некоторые мембраны работают в широком диапазоне мембранных операций, таких, как микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос, первапорация, сепарация газа, диализ или хроматография. Способ применения зависит от типа функциональности включенной в мембрану, которые могут быть основаны на изоляции по размеру, химическом родстве или электростатике.

Они также классифицируются по форме и режиму применения. Наиболее известные мембранные процессы включают очистку воды, обратный осмос, обезвоживание природного газа, удаление частиц с помощью микрофильтрации и ультрафильтрации, удаление бактерий из молочных продуктов, диализа, гемодиализа или в качестве компонентов топливных элементов.

Частично проницаемая мембрана -- искусственная мембрана, предназначенная для разделения смеси жидкостей или газов на составляющие компоненты. Также называется избирательно-проницаемой мембраной, полупроницаемой мембраной или дифференциально-проницаемой мембраной. Она позволяет определённым молекулам или ионам проходить через неё благодаря диффузии. Скорость прохождения зависит от давления, концентрации и температуры молекулы или растворённых веществ с обеих сторон, а также проницаемости мембраны для каждого раствора.

Микрофильтрация -- процесс разделения жидких или газовых смесей от взвешенных частиц диаметром 100-0,1 мкм и выше. Фильтрация производится на мелкозернистом материале, песок, кварц и т. д., для грубой фильтрации больших частиц. Процесс проводят в тупиковом режиме с регенерацией обратным током жидкости/газа.

Обратный осмос -- прохождение воды или других растворителей через мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор в результате воздействия давления, превышающего разницу осмотических давлений обоих растворов. Обратный осмос используется в различных технологиях очистки воды от примесей, в том числе для опреснения воды и очищения питьевой воды для различных целей с начала 1970-х годов.

Первапорация - технология разделения преимущественно жидких смесей различных веществ, при которой поток жидкости, содержащий два или более смешивающихся компонента помещен в контакт с одной стороной непористой полимерной мембраны или молекулярно-пористой неорганической мембраны (типа цеолитной мембраны), в то время как с другой стороны используется вакуумная или газовая продувка. Компоненты жидкого потока абсорбируются в/на мембране, проникают через мембрану, и испаряются в паровую фазу (откуда и образуется слово 'pervaporate'). Образующийся пар, названный 'пермеатом', конденсируется. Вследствие различных видов питающих смесей, имеющие различные сродства к мембране и различные скорости диффузии через мембрану, даже компонент, находящийся в малой концентрации питающей среде, может быть обогащен с высокой степенью в пермеате. Таким образом, состав растворенного вещества может сильно отличаться от того, что находится в виде пара, образующегося после развития свободного равновесия жидкость-пар. Коэффициенты обогащения, степень пермеирования концентрации питающей смеси находятся в диапазоне от единиц до нескольких тысяч, в зависимости от состава, мембраны и условий процесса.

Первапорация отличается относительно низким удельным энергопотреблением по сравнению с мембранными технологиями, использующими пористые мембраны.

Разделение идёт на молекулярном уровне, что повышает избирательность.

Диализ -- освобождение коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) коллоидные частицы остаются за ней. Простейший диализатор представляет собой мешочек из коллодия (полупроницаемого материала), в котором находится диализируемая жидкость. Мешочек погружают в растворитель (например в воду). Постепенно концентрации диализирующего вещества в диализируемой жидкости и в растворителе становятся равными. Меняя растворитель, можно добиться практически полной очистки от нежелательных примесей. Скорость диализа обычно крайне низка (недели). Ускоряют процесс диализа увеличивая площадь мембраны и температуру, непрерывно меняя растворитель. Процесс диализа основан на процессах осмоса и диффузии, что объясняет способы его ускорения.

· Диализ применяют для очистки коллоидных растворов от примесей электролитов и низкомолекулярных неэлектролитов. Диализ применяют в промышленности для очистки различных веществ, например в производстве искусственных волокон, при изготовлении лекарственных веществ.

· Материал, прошедший через мембрану, называется диализат.

Гемодиализ (от гемо… и греч. dialysis -- разложение, отделение) -- метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов. Гемодиализ осуществляют обменным переливанием крови (одновременное массивное кровопускание с переливанием такого же количества донорской крови), обмыванием брюшины солевым раствором (перитонеальный диализ), промыванием слизистой оболочки кишечника умеренно гипертоническими растворами (кишечный диализ). Наиболее эффективным методом гемодиализа является применение аппарата искусственная почка.

Хроматография (от греч. чсюмб - цвет) -- метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами -- неподвижной и подвижной (элюент). Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.

Жидкие мембраны относятся к классу синтетических мембран, изготовленных их эластичных материалов. Некоторые типы жидких мембран применяются в промышленности: эмульсионные мембраны, задерживающие мембраны, расплавы солей, мембраны из холофайбера. Жидкие мембраны были достаточно изучены, но имеют ограниченное применение в промышленности.

Полимерные мембраны возглавляют рынок в промышленной сепарации, потому что достаточно конкурентноспрособны по эксплуатационным и экономическим параметрам. Многие полимеры доступны в качестве материала для них, но выбрать полимер для определенной цели зачастую оказывается сложно. Полимер должен иметь соответствующие характеристики для назначенной задачи. Полимер зачастую должен иметь высокую устойчивость к отделяемым молекулам (особенно в биотехнологическом применении) и удовлетворять жестким условиям очистки. Он должен быть совместим с технологическим процессом изготовления мембраны.

Мембранные разделительные процессы

Процессы мембранной сепарации сделали огромный вклад в промышленную сепарацию. Тем не менее, они не воспринимались всерьез до середины 70-х годов ХХ века. Мембранные процессы классифицируют, основываясь на механизме сепарации и размерах отделяемых частиц. Широко используемые мембранные процессы включают микрофильтрацию, ультрафильтрацию, нанофильтрацию, обратный осмос, электролиз, диализ, электродиализ, газоразделение, паропроницаемость, первапровацию, мембранную дистилляцию и мембранные контакторы. Все процессы за исключением первапровации не вызывают изменение агрегатного состояния. Все процессы, исключая (электро)диализ, инициируются давлением. Микрофильтрация и ультрафильтрация широко применяются в пищевой промышленности (микрофильтрация пива, ультрафильтрация яблочного сока), биотехнологических разработках, фармацевтической индустрии (изготовление антибиотиков, ректификация белков), очистке воды и сточных вод, микроэлектронной индустрии и прочих. Нанофильтрация и обратный осмос главным образом используют для водоочистительных нужд. Плотные мембраны используют для сепарации газов (удаление CO₂ из природного газа, удаление азота из воздуха, удаление органических паров из воздуха или азота) и иногда в мембранной дистилляции. Позже процесс помог в сепарации азеотропных составов, снизив стоимость процессов дистилляции.

Дата добавления: 2015-05-10