Способ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран

 

ОПИСА НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<ц 5486I5

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВЙДБТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2168640/05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 19.04.77 (51) М. Кл. С 083 9/28

Государственный комитет

Савета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 62.278(088.8) (72) Авторы изобретения Ю. И. Дытнерский, Н. В. Кочергин, У. Б. Бестереков и Е. Д. Зыков (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им, Д. И. Менделеева (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

АЦЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МЕМБРАН

Изобретение относится к технологии получения мембран, а более конкретно, к методам улучшения свойств полупроницаемых мембран.

Известны полупроницаемые мембраны из ацетилцеллюлозы марки «ЭТРОЛ Б», которые имеют низкие значения селективности (11. Это обусловлено тем, что во многих случаях, в заBHcHivIocTH от состава отливочного раствора и большого числа промежуточных операций при изготовлении полупроницаемого материала невозможно получить все участки пленки в нужной кондиции.

Известен способ обработки пленки в водяной бане при температурах от 65 до 95 С. Недостатком способа является то, что режим термической обработки, указанный в нем, не позволяет увеличить селективность ацетилцеллюлозных мембран, а, наоборот, ухудшает ее.

С целью повышения селективности ацетилцеллюлозных мембран предлагается их термическую обработку проводить при 30 — 65 С и давлении 10 — 100 ати.

Термическую обработку полупроницaevtt Ix мембран можно проводить непосредственно в мембранном аппарате и вне его.

Чертеж H.IJIIocTpHp) зависимость селективности (q) и проницаемости (6) от температуры (Ц. Повышение селективности происходит в результате уплотнения ацетилцеллюлозной

2 пленки при температуре от 30 до 65 С (линия

3 по сравнению с линией 4).

Данные графические зависимости поясняются примерами 1 — 6.

5 Пример 1. Полупроницаемая мембрана из ацетилцеллюлозы в мембранном аппарате при давлении 70 атп на 0,1 М растворе капролактама имеет селектцвность и проницаемость

84,5% и б,б л/м - час соответственно. После

1о термической обработки под давлением 70 ати при температуре 65 С тем же раствором в течение 3 час и в том же лабораторном аппарате селективность повышается до 90,2% при проницаемости 3,4 л/м - час.

15 П р им ер 2, Полупроницаемая мембрана из ацетплцеллюлозы испытывается в лабораторном аппарате прп давлении 100 ати на 2%-ном водном растворе хлористого натрия. Селективность при этом равна 71,4% и проницаемость

2t) 7,5 л/м- "час. После термической обработки под давлением 100 ати при температуре 62 С дистиллированной водой в течение 3 час в том же лабораторном аппарате селективность повышается до 89,7%, а проницаемость до

25 3,6 л/it- -"час соответственно.

П р им ер 3. Данный способ опробирован на полупромышленном аппарате МХТИ-1 с рабочей поверхностью ацетилцеллюлозных мембран, равной 30 м- . Мембраны испытывают на

30 природной воде под давлением 25 ати и тем3

548615 пературе 14 С. Параметры селективностп и проницаемости при этом равны 48,7% и

7,6 л/м час соответственно.

Пример 4. Полупроницаемая мембрана из ацетилцеллюлозы в лабораторном аппарате при давлении 10 ати на 2%-ном водном растворе хлористого натрия имеет селективность

53,2% и проницаемость 3,4 л/и час. После термической обработки под давлением 10 ати при 58 С дистиллированной водой 4,5 час в том же лабораторном аппарате селективность равна 61,7% при проницаемости 2,7 л/чР час.

Пример 5. Полупроницаемая мембрана из ацетилцеллюлозы в лабораторном аппарате при давлении 100 ати на 2%-ном водном растворе хлористого натрия имеет селектпвность 86,4% и проницаемость 8,1 л/м час.

После термообработки под давлением 100 ати при 32 С дистиллированной в течение 5 час в том же аппарате селективность равна 90,3% при проницаемости 5,9 л/м час.

Термическая обработка без давления при температуре 61 С природной водой в течение

1,5 час в том же аппарате, понижает селективность до 42,3% при проницаемости 6,7 л/м час. Термическая обработка под давлением

50 ати и температуре 63 С в течение 1,5 час дает увеличение селективности до 71,2%, при проницаемости 3,4 л/м час.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит значительно улучшить эксплуатацию мембранной аппаратуры и без разборки ее довести эффективность разделения до необходимой. Такое решение даст существенный экономический эффект в тех случаях, когда несоответствие качества ацетилцеллюлозных мембран необходимым параметрам процесса разделения потребует замены мембран в аппарате. Приблизительный экономический расчет мокино привести из данных, 5 полученных на полупромышленной установке

МХТИ-1 (F 30 и ). По паспортным данным ацетилцеллюлозных мембран аппарат должен был работать при коэффициенте разделения (значениях селективностн) от 60 до 80%. Ре1о альное же значение селективности не превышало 48 — 50%. Таким образом технологический процесс требовал замены элементов в секциях аппарата на новые. Стоимость 1 м2 ацетилцеллюлозной пленки без учета монтажа и

15 демонтажа элементов и сборки последних в секции колеблется от 5 до 20 руб. Минимальный экономический эффект, который даст способ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран, составит сотни рублей для аппа20 ратов малой производительности (площадью до 50 м ) и для аппаратов большой производительности (площадью более 500 м ) десятки тысяч рублей на аппарат.

Формула изобретения

Способ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран, отличающийся тем, что, с целью повышения их селективности, обработку ведут при 30 — 65 С и давлении 10—

ЗО 100 ати.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Тезисы 1-ой Всесоюзной конференции по мембранной технологии», М., 1973, с. 78.

35 2. Патент CIIIA № 3657115, кл. 210 †, опубл. 1972 (прототип).

548615 а1, лил v

4жуо

Составитель Т. Мартинская

Редактор T. Никольская Тскрсд И. Карандашова Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 367/17 Изд. ¹ 242 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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