волоконной мембранами з полівінілідендіфторіда (ПВДФ), поліефірсульфона (PES) [41-47 ] Найбільш достовірними методами вважається ультрафільтрація і мікрофільтрація.
Ультрафільтрація - це процес мембранного поділу розчинів високомолекулярних і низькомолекулярних сполук. Рушійною силою процесу є різниця тисків по обидві сторони мембрани (робочий тиск) [41] Переваги ультрафільтрації полягає в ситова механізмі, де будь-яка частка, розмір якої перевищує розмір пір, відсікається, тобто відбувається відділення забруднень на поверхні мембрани.
Потік води в ультрафільтрації прямує прямо через мембрану або поперечним струмом, при цьому порція вхідної води тече по поверхні мембрани для видалення більшості колоїдних частинок. Більш затребувана вважається поперечна ультрафільтрація водомасляний емульсій з використанням недорогих керамічних [48], полісульфонова [49], полівініловий спирт (PVA), полівініліденфторідових (PVDF) [40,49] мембран. Дослідження показало, що, зі збільшенням швидкості поперечного потоку, продуктивність значно збільшується, але затримування масла показує тенденцію до зниження. [49] Концентраційна поляризація і адсорбції на поверхні мембрани так само можна прибрати збільшенням швидкості поперечного потоку. [51] На малюнку 2.4.2.1.представлени експерименти в діапазоні швидкостей потоку 1.08-2.01 м/с тиску 0,10 МПа, температура 25 ° С і концентрація масла 242,25 мг/л. Зі збільшенням швидкості збільшується продуктивність і ступінь очищення, що пояснюється зменшенням концентрації краплею олії на поверхні мембрани і послаблює ефект концентраційної поляризації. [43]
Ріс.2.4.2.1. Вплив швидкості поперечного потоку на продуктивність і ступінь очищення.
Отже на процес поділу емульсії впливає мембранний матеріал, розмір пір і трансмембранне тиск. Не всі типи мембран є ефективними в руйнуванні емульсії вода-в-маслі..Деемульгація Можлива з мембраною, що має пори розмір менше діаметра емульсії крапельок. Чим менше розмір пір, тим краще деемульгація ефективність. Тим не менш, невеликі пори в поєднанні з більш низьким трансмембранним тиском призведе до низької проізводітельності.Толщіна мембрани не відіграє суттєвої ролі [43] Ефект трансмембранного тиску на продуктивність і ступінь очищення при температурі 25 ° С, швидкістю 2,01 м/с і концентрацією масла 242.25 мг/л, представлений на малюнку 2.4.2.2. Видимий продуктивність і ступінь очищення збільшується з ростом трансмембранне тиск. Це можна пояснити тим, що чим вище тиск, тим краплі води швидко проходять через пори мембрани, в той же час, поверхня стає щільніше, так що затримка масла збільшується. [43]
Ріс.2.4.2.2.Вліяніе тиску на продуктивність і ступінь очищення
Крім того впливають на ультрафільтрацію фактори такі як концентрації масла і температура. Продуктивність зростає разом зі збільшенням температури, але падає з ростом концентрація масла. [44] На малюнку. 2.4.2.3. показано вплив концентрації нафти на потік мембрани і утримання масла при температурі 25 ° С, швидкості поперечного потоку 2,01 м/с і тиску 0,20 МПа. Результати показують, що чим більш висока концентрація масла, тим менше продуктивність. Причиною може бути те, що краплі олії утворюють гідрофобну плівку на поверхні мембрани, відомої як концентраційна поляризація [43]
Ріс.2.4.2.3. Вплив концентрації нафти на продуктивність і ступінь очищення.
На малюнку 2.4.2.4. показує вплив температури на продуктивність мембран і ступінь очищення при тиску 0,10 МПа, швидкість 2,01 м/с і концентрації нафти 242.25 мг/л Підвищення температури призводить до збільшенні продуктивність, але погіршення ступеня очищення, що відповідає звичайному правилу ультрафільтрації. [43]
Ріс.2.4.2.4. Вплив температури на продуктивність і ступінь очищення.
.4.3 Природа мембрани і середовища для ультрафільтрації
Селективність, продуктивність, проникність мембран і термін їх служби багато в чому залежить від такого явища як замаслення мембран. Важливий фактор відіграє як природа мембран, тобто її гідрофільність або гідрофобність, так і середу, в якій відбувається поділ. На малюнку 2.4.3.1.показан механізм дестабілізації емульсії на гідрофільній мембрані
Рис. 2.4.3.1.Механізми дестабілізації емульсії на гідрофільній мембрані: а - відкладення крапельок нафти на поверхні мембрани., B - зміна концентрації нафти на відстані y від поверхні мембран, с, d, e - поступова коалесценція крапельок нафти на поверхні мембран ..
Знайдено, що зміна морфологічних властивостей мембран внаслідок додавання полівінілпіролідону значно впливає на швидкість потоку пермеата і, отже, на витяг масла. Утримування м...
