Способ разделения водно-спиртовых смесей

Способ разделения водно-спиртовых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{ll) 597644 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено04.05.73 (21) 1920979/29-26 с присоединением заявки № (23) йрнорнтет(43) Опублнкована15.03.78,Бюллетень № 10

{45) Дата опубликования описания.22.03.78

{5Ц М. Кл.

С 02В 1/74

С 02В 1/80

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам нваоретений и открытий

{53) УДК

541.12.012.5:

:62-278{088.8) (72j Авторы изобретения

М. А. Маргулис, Г. Н. Аканова и М. И, Льяна (71} Заявитель (54) СИОСОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДНО-СПИРТОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к технике разде- деления жидких, смесей типа спирт-вода на мембранах и находит применение во многих областях техники в качестве лабораторного и технологического метода для выделения определенных компонентой иэ растворов, разделения соединений с различными иэотопами, опреснения морской воды, очистки промышленных сточных вод и т. д.

Известен способ разделения водно-спиртных смесей на полупроницаемых мембранах.

По данному способу на мембранах из регенерированной целлюлозы {ацетатцеллюлеэы) при температуре 45оС разделяют смесь во- 15 ды и етанола P:I). Разделение способом испарения через полупроницаемую мембрану проводилось на установке, представляющей собой две камеры, разделенные мембраной из регенерированной целлюлозы: первая ка- 20 мера - для исходного сырья с подогревом, вторая - для фильтрата. Пары проникаюшей жидкости отводятся из второй камеры иконденсируются в охлаждаемых ловушках. В результате получают фильтрат, содержащий 25

66% воды и 34% .спирта, производительность

6 г/см2 час (1).

Недос гатком известного способа является малая производительность и селективность разделения.

Попытки повысить производительность мембраны путем применения перемешивания (улучшения гидродинамической обстановки разделения) не дали значительных резуль таток f2) и (31.Так,при наибольшей интен- сивности перемешивания производительность мембран увеличиваеася íà 15-7C% по сравнению с работой без неремешивания при не- . значительном увеличении селективности, Цель изобретения - повышение производительности и селективности процесса. Поставленная цель достигается проведением процесса в поле ультразвуковых волн.

По предлагаемому методу двухкомпонентные, и трехкомпонентные водно-спиртовые смеси разделяют на полупроницаемых мембранах, например иэ целлофана или аиетатцеллюлоэы в поле ультроэвуковых волн. Пары проникаюшей жидкости отводят с обратной стороны мембраны и охлаждают в ловушках.

597644

Составитель Т. Соколова

Редактор H. Потапова Техред 3. Фанта Корректор H. Яцемирская

Зак аз 2272/16 Тираж 1115 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При этом мембрана может быть любой формы, а акустические колебания могут вводиться в жидкость одним иэ известных способов (например, через волновод, звукопрозрачную мембрану или дно).

Пример 1.

В камеру заливают смесь, содержащую

50% триметилкарбинола и 50% воды, систему после термостатирования вакуумируют.

Момент включения ультразвукового генератора считают началом опыта. Разделение смеси осуществляю г на мембране из целлофана толщиной 0,04 мм при 50 С. Посhe I0 мин экспозиции отключают генератор, сообщают ловушку с воздухом, разморажиэают и взвешивают ее. В результате опыта получают 1,53 г раствора, чу соответ ствует производительности 9,61 ° 10 г/см2 мин, Хроматотрафический анализ показал, что в смеси содержится 98% воды и 2% о триметилкарбинола.

При проведении аналогичного опыта с применением перемешивания с помощью магЪ нитной мешалки про@ юодительность сосТаВ ляет 5,1 10 3 t"/ñì мин., а в полученной смеси содержится 86,5% воды и 13,5% триметилкарбинола.

При проведении аналогичного опыта без воздействия ультразвуковых волн и без перемешивания производительность - 4,33 30

10 г/см2 мин, а в полученной смеси со- 3 держится 86% воды .и 14% триметилкарбинола.

Пример 2, Разделение тРехкомпонентной смеси, содержащей 9,5% воды, 46,8% этанола и 43,7% изопропана на мембране из ацетатцеллюлозы марки УАМЗОС (% 2119) со средним размером пор 20-40" А (толщина 55 мкм) осуществляют по методике, аналогичной примеру 1, при темпиратуре 4о

50 С в поле ультразвуковых волн; в течение 6 мин получают 4,10 г рас гвора, что соответствует производительности 4,32.

-г

10 г/см мин. В полученной смеси содержится 17,4% воды, 40,9% этанола и

41,7% иэопропанола.

При проведении аналогичного опыта беэ воздействия ультразвуковых волн производительность 7,24 10 г/см мин, а полу» ченная смесь состоит из 9,8% воды, 45,6% зтанола и 44,6% изопропанола.

Таким образом„применение ультразвука увеличивает производительность почти на порядок. Это объясняется только действием ультразвуковых волн на сепротивление са мой мембраны.

Изменение скорости проникновения жидкости через мембрану наблюдается только в момент действия ультразвука. При выклю .- чении источника акустических колебаний производительность мембраны оказывается близкой к первоначальной»

Увеличение производительности мембра ны при воздействии ультразвука вызывается не улучшением гидродинамических фактоЮ ров, не изменением структуры мембраны, а специфическим воздействием ультразвуковых волн непосредственно на копиллярное течение и селективную адсорбцию жидкостей в материале полупроницаемой мембраны.

Формула изобретения

Способ разделения водно-спиртовых смесей испарением через полупроннцаемые мем» брани, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и селективности разделения, его проводят в поле ультразвуковых волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. " S c i ence 1 24, 77, 1956

2. йытнерсккй Ю. И. и другие ТОХТ, 2, 6968, с 651 664.

3. Йытнерский Ю. И. «Мембранные про цессы разделения», М., 1975.