Концентрлі поляризация

Ерітінділер мен суспензияны жартылай өткізгіш мембрана арқылы бөлген кезде еріткіш жақсы өтеді. Осыған байланысты мембрнан бетіндегі еріген заттың концентрациясы өседі.

Мембрана бетінде еріген заттың концентрациясы жалпы көлемінен жоғары қабаттың пайда болуы, концентрлі поляризация атауын иеленді. Концентрлі поляризацияның фильтрацияға әсерінің теріс жақтары бар, олар:

- Ерітіндінің осмостық қысымының өсуіне байланысты тиімді қысымның төмендеуі. Бұл процестің және селективтіліктің төмендеуіне әкеліп соғады, сонымен қатар мембраналардың жұмыс істеу мерзімі қысқарады, ал бұл еріген заттың концентрациясына байланысты.

- Концентрлі поляризация мембрана бетін ерітіндіден бөліп тұратын шекаралық қабаттың түзілуіне байланысты. Бұл қабаттың қалыңдығы орнатудың гидродинамикалық шарттарымен анықталады. Бұл қабаттың концентрациясы ерітіндінің қозғалу режиміне байланысты.

Концентрлі поляризацияның екі режимі ажыратылады:

- гел түзілмей тұрып, мембрана бетіндегі концентрация Cw гел түзілгендегі Cg концентрациядан төмен;

- гелді поляризация режимі, Cw – Cg мембранада гель қабаты түзіледі.

Мембрананың жоғары бөлігінде гельдің бөлінуі микрофильтрациялы мембрананың өсуіне және өтімділігінің төмендеуіне әкеледі. Бірақ жорамалға сәйкес, мембрананың шоғырлану поляризациясы кезіндегі өтімділіктің төмендеуі гель қабатымен емес модификациясымен жүреді, осылайша оның мөлшері R шамасына дейін азаяды. Осыдан динамикалық, гельдік мембрана түзіледі. Осы кезде мембранада ажыратудың классикалық, капиллярлық-фильтрациялық механизмі жүзеге асады.

Концентрациялы поляризацияның микрофильтрация процесіне зиянды әсерін төмендету үшін бірнеше тәсілдерді қолдануға болады: температураны жоғарылату (нәтижесінде тұтқырлық төмендеп, гель жасау концентрациясы жоғарылайды), электр өрісі қолданылады, тангенс ағынының жоғары жылдамдығы және фильтрацияның пульсациялық режимі қолданылады.

АЖЫРАТУ СИПАТЫНА СЫРТҚЫ ФАКТОРЛАРДЫҢ ӘСЕРІ

Жұмыс қысымын таңдау процес түріне, бөлінетін ерітіндінің табиғаты мен концентрациясына, мембрананы қолдану типіне, аппарат нұсқасына,гидравликалық кедергіге және т.с.с байланысты. Микрофильтрация үшін жұмыс қысымы 0,003-0,1 МПа құрайды және әрбір ерітінді үшін экспериментальды жолмен анықталады.

Жұмыс қысымының жоғарылауы фильтрация жылдамдығының ұлғаюына әкеледі.

Мембранаға жоғары қысымның түсуі нәтижесінде қалдық деформациялар түзіледі: қысымды төмендеткен жағдайда мембрана құрылымы бастапқы жағдайға оралмайды.

Микрофильтрация кезіндегі температураның мембрананың өтімділігі мен сұрыпталуына әсері туралы талдау мынаны көрсетеді: температураның жоғарылауы өтімділіктің де, сұрыпталудың да жоғарылауына әкеледі. Осыдан пермеата тұтқырлығы, сонымен қатар мембрананың концентрациялы поляризациясының әсері төмендейді.

Еріген заттардың шоғырлануын төмендету кезінде мембрананың жұмыс сипаты меншікті өнімділігі және таңдаулылығы өзгереді