Мембранные технологии

 Восхождение

Хроника восхождений в Гималаях и Карокоруме в 19821997Pг г».P М.: Издание И.PВ.PБалабанова, 1998. 2 Видимо, речь идет о гражданской войне в Мозамбике в середине 70-х годов (прим. перев.). 3 Белый человек», европеец (прим. перев.). 4 Gore-Tex современная мембранная технология, позволяющая изготавливать одежду, в которой можно комфортно чувствовать себя в самых неблагоприятных погодных условиях. Одежда из гортекса стоит очень дорого (прим. перев.). 5 Второй по высоте (8 611Pм) восьмитысячник, расположенный в горной системе Каракорум в Пакистане. Считается самым сложным (при восхождении по классическим маршрутам) и опасным из всех восьмитысячников (прим. перев.). 6 В альпинизме так называются жестко закрепленные горизонтальные или вертикальные веревки, по которым участники передвигаются, пристегнувшись к ним карабином или специальным зажимом (прим. перев.). 7 Адрес сайта был www.nbc.com/everest, но после выхода нашей книги (ее американского издания) вся информация оттуда была удалена. 8 Всего в мире есть четырнадцать восьмитысячников

 Учет и утилизация отходов

Самым производительным из этих методов является способ ультрафильтрации, пригодный для очистки сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической, металлургической, пищевой, пищевой, микробиологической отраслей промышленности и при гальванопроизводстве. Методы ультра- и микрофильтрации обладают высокой эффективностью очистки, невысокими энергозатратами, простотой и компактностью установок, автоматизацией и экологичностью процесса . Существуют различные типы гиперфильтрационных и ультрафильтрационных аппаратов, отличающихся способами размещения мембран: с плоскокамерными, трубчатыми, рулонными или спиральными фильтрующими элементами и с мембранами из полых волокон малого диаметра. Таблица 3. Характеристика некоторых ультрафильтрационных мембран Области применения Характеристика мембран Диаметр пор, Удельная нм произв-ть, л/м2 Жирная вода пищевых предприятий 20 ( 2,5 33,5 – 57 Маслосодержащие воды автотранспортных 30 ( 5 66 – 132 предприятий Сточные воды масложирной промышленности, 50 100 – 200 эмульсии нефтепродуктов Малоэмульсионные воды металлургических 50 100 – 600 предприятий, моющие растворители, промывные воды автомоек Малоэмульсионные воды металлургических 4,3 — предприятий Маслосодержащие стоки автотранспортных и 45 ( 5 186 - 294 металлургических предприятий Институтом эколого-технологических проблем на протяжении нескольких лет проводились исследования и опытные работы по очистке различных технологических растворов, в том числе гальваностоков и жидких радиоактивных отходов, с помощью мембранной технологии и сорбентов.

 XX век. Исповеди: судьба науки и ученых в России

А это уже широкое применение в медицине Сделан и мембранный реактор для фермера. В нем идет биотехнологический процесс гниения органики. Вы ставите мембранный модуль и отделяете метан от углекислоты. Вот вам и топливо для обогрева и инертная среда для хранения силоса. PЭто лабораторные экземпляры? PПочему же! Есть уже фермерские хозяйства, где такие реакторы работают Все, о чем я рассказываю, это реальность. Повторяю: мембранная технология это новейшая область современной науки и техники, и возможности ее поистине безграничны. PПочему же они так медленно входят в нашу жизнь? PЭто уже вопрос не к ученым, не к науке, а к промышленникам, коммерсантам, руководителям страны. Каждый должен заниматься своим профессиональным делом, и только в этом случае придет успех и процветание страны. СЛОВО ОБ АКАДЕМИ И: "К негативным факторам в нашей науке добавились еще две проблемы. Первая это агрессивное наступление десятков так называемых "общественных академий". В Минюсте их зарегистрировано 120, и все они хотят участвовать в дележе скудного бюджета, выделяемого по статье "Наука"

 Малоотходные и безотходные технологии

В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.5 Машиностроение. В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.6 Бумажная промышленность. В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ.

 Физические эффекты и явления

Сама установка состоит из многих миллионов волокон, собранных в жгут и помещенных в стальной цилиндр в который подается "грязная" вода под давлением. Предусмотрен отдельный отбор чистой воды и насыщенного раствора. Над проектом электростанции, использующей силы осмотического давления, работают сейчас ученые.Принцип действия такой электростанции прост. Трубу с полупроницаемой мембраной опускют в море. На глубине около 230 метров столб воды создает такой перепад давления на мембране, что она начинает работать как опреснитель. Соленая вода тяжелее пресной примерно на два с половиной процента. Чтобы пресная вода поднялась до уровня моря и стала переливаться через край трубы, трубу необходимо опустить на глубину 8750. Переливающаяся вода может вращать турбину. 3.7. Т е п л о м а с с о о б м е н. Известны три основных механизма теплообмена - конвекция, излучение и теплопроводность, в которой участвуют движущиеся или неподвижные молекулы вещества совершающие тепловые колебания. Передача тепла может сопровождаться перемещением массы или Очень широко используется при сушке,которая применяется в различных областях техники и технологии. наиболее эффективно процесс сушки идет в колонных аппаратах со встречными потоками: сверху свободно падает вещество, подвергаемое сушке ,а снизу встречным потоком поступает нагретый газ

 Инфоpмационные технологии и их pоль в обществе

Практическое осознание древней философской кон­цепции - - началось в данной области преимущественно из-за обнаружения отрицательных эколо­гических результатов технической деятельности. Влияние науки существенно отразилось и в организа- ции технологии производства. Практически до сих пор про­изводство различных вещей основывается на выделении из исходного сырья элементов и синтезировании (соединении) их определенным способом. Неиспользованная часть сырья считается ненужной и выбрасывается в окружающую при­родную среду. В указанном плане различные производства можно рассматривать как реализацию техническими устрой­ствами способов деления исходного сырья на и и синтезирования в соответствии с поставленными целями. Этот ведущий в современном произ­водстве технологический способ имеет моменты сходства со спецификой подхода к объекту в научном познании. Появление ряда новых технологий произошло в ХХ в., особенно со второй его половины: биотехнология органиче­ского синтеза искусственных веществ с заданными свойства­ми, технология искусственных конструкционных материа­лов, мембранная технология искусственных кристаллов и сверхчистого вещества, лазерная, ядерная, космическая тех­нологии и, наконец, информационная технология.

 Проект участка очистки сточных вод гальванического производства

Использование мембранных технологий позволяет осуществлять очистку высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных, в частности удаление электролитов, карбамида, лактозы и других веществ из растворов. При помощи установки ультрафильтрации возможно одновременно вести технологические процессы концентрирования и очистки гидроксидов и фосфатов тяжелых металлов, нефтепродуктов, коллоидных частиц. При использовании ультрафильтрации не только повышается его качество очистки сточных вод, но и значительно снижается количество стадий технологического процесса. Применение ультрафильтрации для разделения эмульсий дает большие преимущества: отпадает необходимость в химикатах; достигается высокая степень разделения, позволяющая повторно использовать разделенные фазы; процесс не зависит от стабильности разделяемой эмульсии, а также от рода и концентрации содержащихся в ней эмульгаторов, стабилизаторов и электролитов; нет надобности в подводе тепла, т.е. расход энергии невелик; простота технологической схемы и аппаратуры; компактность установки.

 Очистка и повторное использование технической воды и промышленных стоков

Перспективными являются методы, использующие процессы мембранной технологии, электрокоагуляцию, озонирование, биологическую очистку. По содержанию примесей стоки разделяют на группы: воды с нерастворимыми примесями частиц размером больше 10~5-10~4 мм; воды, представляющие коллоидные растворы; воды, содержащие растворимые органические и неорганические вещества; 4)воды, содержащие вещества, диссоциирующие на ионы. Способы очистки промышленных стоков можно классифицировать по составу фаз, дисперсному и химическому составу. Рассмотрим основные из этих методов. Механические методы очистки промышленных стоков от грубодисперс-ных примесей включают отстаивание в гравитационном или центробежном поле, фильтрацию, флотацию, осветление во взвешенном слое осадка. Для очистки от мелкодисперсных и коллоидных частиц, оседающих с малой скоростью, а также ПАВ используют коагуляцию и флокуляцию, обеспечивающие слипание частиц до крупных конгломератов, удаляемых затем механическим методом. Для очистки от растворенных неорганических веществ применяют методы выпаривания, обратного осмоса, химического осаждения, электродиализа, нейтрализации.

 Пути решения экологических проблем

Наряду с этим необходимо добиваться резкого сокращения расхода воды и уменьшения объемов сточных вод за счет использования «безводных» технологических процессов и бессточных систем водоснабжения; расширения использования твердых отходов горного и обогатительного производств в качестве строительных материалов, материалов для закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т.п. В химической и нефтеперерабатывающей промышленности необходимо в крупных масштабах использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы; мембранную технологию разделения газов и смесей жидкостей, биотехнологию (включая производство биогаза из остатков органических продуктов), а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций. В машиностроении в области гальванического производства следует разработать и применять новые эффективные методы водоочистки, переходить к замкнутым процессам циркуляции воды и извлечения металлов из сточных вод; шире применять получение деталей из металлических пресс-порошков.

 Синтетические волокна

Последние разработки в области химии синтетических волокон. Последние достижения химической технологии позволяют надеяться на получение полых химических волокон в самом ближайшем будущем. Такая технология уже осваивается для использования новых материалов в мембранных технологиях. Голландская химическая компания «DCM» в начале 80-х годов наладила выпуск нового полимерного сверхпрочного материала - полиэтиленового волокна. При испытаниях его прочность на разрыв оказалась раз в 10 выше, чем у стальной проволоки такой же толщины. В 1985 году, согласно сообщению авторитетного журнала «Desig ews», была разработана технология выпуска сверхпрочного волокна, получившего название «Спектр - 900». Оно формируется из желеобразного высокомолекулярного полиэтилена с помощью центрифуг. Кроме высокой степени прочности, это волокно обладает высокой абразивной стойкостью, влагонепроницаемостью, лёгкостью. Поэтому из него можно сделать и ракетные корпусы, и сосуды высокого давления, и искусственные суставы, и паруса Метод получения сверхпрочных синтетических волокон значительной длины из карбида кремния разработал японский химик Сейси Ядзима.

 Пожарная опасность трубчатых печей

Размещение и монтаж: Мембранная воздухоразделительная азотная установка типа АПТ и компрессорное оборудование монтируются в капитальном отапливаемом помещении воздушной компрессорной или типовом блок-боксе непосредственно на площадке нефтегазодобывающего предприятия. Получение сухого азота из воздуха и использование для этого мембранных воздухоразделительных азотных установок: Разделение воздуха на полимерных мембранах (мембранная технология) является интенсивно развивающимся технологическим направлением, как в области создания новых мембранных материалов и оборудования, так и в области производства промышленных мембранных установок. Мембранная технология позволяет достаточно просто и экономически эффективно получать сухой азот из воздуха в широком диапазоне концентрации – от 90 до 99,0% об., так же обогащенную до 40% об. кислородную фракцию с расходами от 1 до 500 нм3/час. Мембранная воздухоразделительная азотная установка АПТ: Основным узлом установки азотного пожаротушения и продувки инертным газом технологического оборудования является мембранная воздухоразделительная азотная установка типа АПТ, служащая для получения из атмосферного воздуха азота (с концентрацией не ниже 95 % об.) для заполнения ресиверов.

 Стандартизация и сертификация ягодного сока

Измельчают ягоду до однородной массы. В результате получают мезгу. 3 этап – нагревание мезги и обработка ферментами. Измельченная ягода закачивается специальным передающим насосом в теплообменник, где нагревается до температуры 50-600С, по средствам чего активизируются процессы ферментации. Для получения хорошего выхода сока проводят ферментативное расщепление пектина мезги пектолитическими ферментами. Ферментация проводится в 3х резервуарах емкостью 10 000л. 4 этап – извлечение сока. Может быть осуществлено следующими способами: прессованием (основное требование – это непрерывность работы и максимальное увеличение выхода сока. В настоящее время в промышленности используются как прессы периодического действия, так и прессы непрерывного действия: шнековые и ленточные); вибрацией; центрифугированием; вакуумной фильтрацией; экстрагированием; ферментативным разжижением ягод. 5 этап – обработка плодово-ягодных соков. Включает следующие стадии: сок перекачивается через ротационное сито для отделения крупных взвешенных частиц и направляется в наполнительную емкость. сепарирование – применяют центрифуги для разделения твердых частиц и жидкой фазы, а также скоростные фильтрирующие сепараторы для удаления минимального количества мелких взвесей. осветление с помощью пектолитических ферментов, обработки желатином, кремниевой кислотой, с помощью поливинил, полипирролидов, с помощью бентонита. деаэрация – для продления сроков хранения путем вакуумирования, нагревания, применения ферментов. стабилизация взвешенных частиц в соке. концентрирование соков, осуществляется выпариванием, вымораживанием, применение мембранных технологий.

 Сорбционные методы экстракорпоральной интоксикации

В целом данная операция предполагает участие в лечебном процессе хирургов, способных выполнять как дренирование грудного лимфатического протока, так и канюлирование портальной системы через пупочную вену. Методы экстракорпоральной детоксикации с моделированием основных экскреторных механизмов. Моделирование этой части функциональной системы детоксикации достигается использованием мембранных технологий. Одним из первых продуктивных решений моделирующих физико-химические и структурные принципы экскреторных органов явилось применение гемодиализа (ГД). Именно в этом направлении достигнут и максимальный технический прогресс: недаром его конструктивное воплощение образно называют аппаратом «искусственная почка». ГД обеспечивает возможность извлечения из плазмы крови прежде всего водорастворимых веществ, которые могут считаться эндотоксическими субстанциями. Принцип работы любого аппарата ГД основан на диффузии низкомолекулярных соединений по осмотическому градиенту и градиенту концентрации из экстракорпорально забираемой крови.

 Эндогенная интоксикация

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ АКТИВНОЙ ДЕТОКСИКАЦИИ. СОРБЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ базируются на адсорбции, абсорбции и хемосорбции сорбентом различных веществ из биологических жидкостей. Технология используется для детоксикации крови, плазмы, лимфы, ЦСЖ. В качестве неселективных сорбентов часто используют активированный уголь, ионнообменные смолы, а также селективные ( избирательные) - иммунные, афинные (рецепторные) средства. МЕМБРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ основаны на процессах диффузии, фильтрации, ультрафильтрации, осмоса. В зависимости от вида мембран, их площади, проницаемости ионных каналов осуществляются процессы переноса белков, электролитов, газов, токсичных компонентов. ЦЕНТРИФУЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ основаны на гравитационной основе: под воздействием центробежной силы, создаваемой центрифугой, клетки крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) в делительной камере располагаются на периферии, а в центре -плазма. Эта технология лежит в основе гравитационного (центрифужный) плазмафереза и цитофереза. ПРЕЦИПИТАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ позволяют за счет изменения температуры, Рн или введения определенных активаторов осаждать некоторые компоненты плазмы крови ( белки, циркулирующие иммунные комплексы ЦИК, факторы свертывания крови, токсичные лиганды).

 Мембранная технология и ее применение в народном хозяйстве

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Экономический факультет Кафедра маркетинга КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине: использование же для этой цели ультрафильтрации дает большую экономию энергии. Полученные в результате мембранной обработки концентраты могут быть использованы при производстве традиционных и новых видов продуктов питания, отличающихся повышенной биологической ценностью. Фильтраты после их дополнительной обработки также могут стать основой при получении новых видов продуктов или пищевых полуфабрикатов. 3. Мембранная технология, применяемая в брожении в спиртовом и дрожжевом производстве Ультрафильтрацию можно с успехом применять при кларификации меласных растворов перед брожением как в спиртовом, так и в дрожжевом производстве. Коллоиды и красящие вещества способствуют ингибированию дрожжей, снижают их выход и качество. Особый вред приносит содержащаяся в ней микрофлора. Рекомендуемой технологией предусмотрено использование кларификатора (или сепаратора небольшой производительности), ультрафильтрационного аппарата и диафильтрация с добавлением воды, чтобы избежать потери сахара в ультраконцентрате.

 Химия и экология

В основе работы некоторых отечественных фильтров лежит технология подачи воды через трековую мембрану (лавсановая пленка толщиной 10 или 20 микрон с диаметром пор 0,2 или 0,4 микрона с плотностью пор до 3000 миллионов отверстий на 1 см2). Для обеспечения работоспособности фильтра требуется только две емкости: одна для очищаемой воды, вторая — для получения чистой. В силу того, что питьевая вода в нашем регионе имеет очень низкое качество, необходимы многоуровневые системы, включающие в себя: грубую очистку от железа, марганца, хлора, неприятного запаха и мутности с помощью картриджной Системы; тонкую очистку от всех примесей системами обратного осмоса и бактериологическую очистку ультрафиолетовыми стерилизаторами. Конструктивное исполнение бытовых фильтров может быть самое различное: от портативных вариантов исполнения, легко умещающихся в дамскую сумочку или кейс, до стационарных систем, требующих специальной установки на кухонную мойку и имеющих свой отдельный кран. Производительность таких «мини-фабрик от 5 до 90 литров в сутки для бытовых и от 0,76 до 27 м .для полупромышленных систем доочистки питьевой воды.

 Парниковый эффект - глобальная экологическая проблема

Жидкостный нейтрализатор – устройство для обезвреживания отработанных газов автомобилей с помощью химического связывания жидкостными реагентами. Избавит население от выхлопных газов электрический транспорт. Рядом экологов была выдвинута разумная идея ''налога на выделенную углекислоту''. Страна, не зависимо от уровня индустриального развития, получит определенную квоту на производство СО2. Богатые страны смогут покупать квоты на выбросы углекислоты у более бедных стран. Такие рыночные отношения смогли бы помочь, например, Бразилии получить дополнительные средства на борьбу с уничтожением тропического леса. Этот налог помог бы повысить инвестиции в разработку альтернативных источников энергии. Первый налог на производство углекислоты был введен Швецией в 1990 г. Министерство по защите окружающей среды поставило задачу снизить к 2000 г. в стране эмиссию СО2 на 2,5% .Введен так же налог на сжигание угля, нефти и природного газа. В России отрыт способ утилизации углекислого газа с использованием новейших технологий. Двуокись углерода извлекается из дымовых газов. Операцию проводят методом газоразделения с помощью ионообменных мембран, при этом концентрация углекислоты доводится до 98-99%.

 Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

По оценкам отечественных и зарубежных экономистов, а также маркетинговых служб, в настоящее время в качестве заменителя таких компонентов наиболее целесообразным оказалось применение натуральных продуктов природного происхождения, как наиболее дешевых и экологически безопасных. Причем эта тенденция может сохраниться и в будущем. Следует заметить, что на сегодняшний день в России выпуск растительных масел и животных жиров технического назначения далек от совершенства, и ни в коей мере не может обеспечить потребности различных отраслей промышленности в этих продуктах. Поэтому сегодня научные исследования в рассматриваемой области направлены на получение растительного сырья с повышенным содержанием кислот требуемого состава, а также на совершенствование методов энергосберегающей технологии, таких как ферментативное расщепление жиров, мембранная очистка получаемых продуктов, совершенствование катализаторов технологических процессов. Учеными Ярославского Государственного Технического Университета были сделаны разработки, базирующиеся на так называемых “олеохимикатах” – продуктах переработки биоразлагаемого, нетоксичного сырья растительного и животного происхождения.