Диффузионно-мембранные процессы.

Мембранное газоразделение. Они используются для разделения газовых и жидких смесей. При мембранном газоразделении применяются пористые и непористые (полимерные) мембраны. Разделение газовых смесей происходит за счет кнудсеновской диффузии. Для ее осуществления необходимо, чтобы длина свободного пробега молекул была больше диаметра пор мембраны, т.е. чтобы частота столкновений молекул газа со стенками пор превышала частоту взаимных столкновений молекул. В случае применения непористых мембран разделение газов идет за счет разной скорости диффузии компонентов через мембрану.

    Испарение через мембрану. Это процесс разделения жидких смесей, основанной на различной скорости переноса компонентов смеси через полупроницаемую мембрану вследствие различных значений их коэффициентов диффузии. Жидкая смесь вводится в соприкосновение с мембраной с одной ее стороны, а проникающей компонент в виде паров отводится с другой стороны мембраны в вакуум, либо в поток инертного газа.

    Диализ. Это процесс самопроизвольного разделения молекул или ионов высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ при помощи полупроницаемых мембран, которые пропускают малые молекулы или ионы и задерживают макромолекулы и коллоидные частицы.

Элетромембранные процессы.

Эти процессы обусловлены градиентом электрического потенциала по толщине мембран. Среди электромембранных процессов наибольшее практическое применение нашел электродиализ. Электродиализ – это процесс разделения ионов веществ под действием постоянного электрического поля а растворе, тогда положительные и отрицательные ионы удаляемого электролита перемещается к соответствующим электродом, проникая при этом сквозь ионообменные мембраны.

Термомембранные процессы.

Эти процессы обусловлены градиентом температур по толщине пористой мембраны на основе полимеров или материалов с структурой. В настоящее время наиболее полно разработан процесс мембранной дистилляции.

Рис.8.3. Схема процесса мембранной дистилляции.

    На входе в поры менисках поверхности А образуют пар, пар проникает в поры мембраны, и на менисках поверхности В конденсируются.

   Для проведения этого процесса можно использовать низкопотенциальную тепловую энергию.