Co to jest separacja błony?

Separacja membran to technika stosowana w nauce i przemysłu do oddzielenia substancji od mieszaniny poprzez filtrowanie tej mieszaniny przez porowatą membranę.Substancja filtrowana może być ciecz lub gaz.Separacja membran ma wiele praktycznych zastosowań, w tym filtrację wody i tworzenie skoncentrowanych roztworów.Głównymi rodzajami procesów rozdzielenia błony są odwrócona osmoza, nanofiltracja, ultrafiltracja i mikrofiltracja.

Gdy roztwór zasilający lub gaz jest przekazywany przez porowatą błonę pod wysokim ciśnieniem, niektóre substancje z tej mieszaniny przenikną błonę do powierzchni niższego ciśnienia, ale inne substancje nie będą w stanie tego zrobić.Spójność i skład chemiczny membrany określa, które materiały przechodzą przez nią.Na przykład membrana, która ma większe pory, będzie miała tendencję do wpuszczania dużych i małych cząstek, a membrana, która ma mniejsze pory, wykluczą większe cząsteczki.Podobnie, membrana, która ma określony skład chemiczny, może być zaprojektowana do chemicznego filtrowania niektórych związków.

W odwróconej osmozie dwa roztwory są zawarte po przeciwnych stronach membrany i mdash;Jeden, który jest bardziej skoncentrowany, a drugi, który jest bardziej wodnisty lub mniej skoncentrowany.Naturalna tendencja wody do rozproszenia z obszaru o niskim stężeniu do obszaru o wysokim stężeniu jest odwracana przez ciśnienie przyłożone do wysoce skoncentrowanego roztworu.Powoduje to, że woda wypływa z wysoce skoncentrowanego roztworu na membranie, dzięki czemu to roztwór jest jeszcze bardziej skoncentrowane przez usuwanie wody.W tym procesie można wykonać mleko odparowane i inne skondensowane produkty.

Nanofiltracja zwykle jest używana w przetwarzaniu wody w celu usunięcia jej słonego smaku lub niepożądanej zawartości minerałów.Ta metoda usuwa sole, takie jak sód i potas, z cieczy.Membrany stosowane w nanofiltracji mają nieco większy rozmiar porów niż te, które są używane w odwróconej osmozie.

Ultrafiltracja i mikrofiltracja są używane do oddzielenia większych cząstek, jednocześnie pozwalając mniejszym cząsteczkom przez błonę.Wirusy, bakterie i zawieszona materia stała są wykluczane przez te błony na większych poporach.Często ultrafiltracja lub mikrofiltracja będą stosowane w połączeniu z drobniejszą metodą filtracji w ramach ogólnego procesu przemysłowego.

Wiele branż stosuje rozdział membran w ramach rutynowych operacji.Na przykład usunięcie szkodliwych soli i minerałów, które mogą powodować skalę lub korozję w wodzie źródłowej, jest ważne w obsłudze kotłów.Rozdział błony można również zastosować do odzyskiwania związków chemicznych ze strumienia odpadów.Odsalanie to kolejna metoda, w której rozdział membrany jest szeroko stosowany do produkcji wysokiej jakości wody pitnej.