základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

3 Hydromechanické operace
v některých případech dokonce v jednotkách nespadajících do soustavy SI. Je na to zapotřebí dát
pozor při dosazování do výpočtových vztahů!
Při vývoji nových membrán je požadavkem:
- vysoká selektivita – které látky membrána propustí,
- vysoká permeabilita – jak snadno se látka pohybuje membránou
- malá tloušťka – zvýšení průchodnosti
- celková plocha – zvýšení průtoku.
Umělé membrány jsou většinou na bázi polymerů, porézní keramiky nebo porézních kovů. Někdy jde
o složité kompozitní materiály s nosnou matricí a s odlišnými vrstvami na povrchu. Jejich vývoj tedy
zasahuje do celého spektra materiálového inženýrství.
Spolu s vývojem membrán pro dělení látek se vyvíjejí i další tenkostěnné materiály se specifickou
propustností (či nepropustností) pro využití v obalové technice nebo jako antikorozní nátěry.
Např. materiály typu „goretex“ pro textilní a obuvnický průmysl propouštějí vodní páru a vzduch a nepropouštějí
vodu.
Je zřejmé, že čím je membrána tenčí, tím propustí při dané hnací síle více látky. Na druhé straně u
tenké membrány více hrozí vady („fouling“); větší póry, které propouštějí i nežádoucí složku. Na
tenkou membránu, i když je podepírána, také nemůžeme vložit příliš velký tlak aby nedošlo
k protržení. Rovněž je nutno pečlivě odstranit složy, které by se mohly na membránách usazovat a
blokovat jejich průchodnost.
Membrány ve formě folie jsou často skládány do vrstev ...-membrána–permeát–membrána–retentát–
membrána-permeát-... případně je celá tato
sestava stočena do roličky. V poslední
době je snaha formovat membránu do
tenkých trubic (dutá vlákna) a
membránové zařízení sestává z paralelního
svazku, umístěného v nádobě pro permeát.
Např. separátory Permasep vytvářejí
membránovou plochu 20 000 m 3 svazkem 50
milionů polyesterových dutých vláken o
vnitřním průměru 18 µm a tloušťce stěny
14 µm.
Klíčovým problémem vždy zůstává
zatěsnění rozvodu suroviny i sběru
permeátu a retentátu.
Membránová zařízení zvyšují postupně
svoji spolehlivost, snižují investiční
náklady a náklady na údržbu, přitom
Obr. 3.52. Membránové jednotky pro odsolování
320 000 m 3 /den vody (Israel)
provozní náklady jsou ve srovnání s jinými stejně účinnými dělícími metodami velmi nízké. Proto jde
o technologii, která bude stále významněji využívána.
Pojmy k zapamatování
Třídění na sítech, nadsítný podíl, podsítný podíl, sítová analýza
Distribuce velikosti, distributivní a kumulativní graf
Koláčová filtrace, filtrační přepážka, filtrát, filtrační koláč, promývání
Nuč, kalolis, vakuový bubnový filtr, filtrační odstředivka
Membrány, dialýza, permeát, retentát
Osmotický tlak, reverzní osmóza, elektroosmóza
Průchodnost membrány – transmisibilita, propustnost – permeabilita
64