ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU



Podobné dokumenty
TLAKOVÉ MEMBRÁNOVÉ PROCESY A JEJICH VYUŽITÍ V OBLASTI LIKVIDACE ODPADNÍCH VOD

Tlakové membránové procesy

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ TÉMATA PŘEDNÁŠEK

ODSTRAŇOVÁNÍ LÉČIV MEMBRÁNOVÝMI PROCESY

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ SYLABY PŘEDNÁŠEK TRANSPORT LÁTEK MEMBRÁNAMI MEMBRÁNOVÉ MATERIÁLY

Teorie transportu plynů a par polymerními membránami. Doc. Ing. Milan Šípek, CSc. Ústav fyzikální chemie VŠCHT Praha

MEMBRÁNOVÉ PROCESY V POTRAVINÁŘSTVÍ A MLÉKÁRENSTVÍ

Membránové procesy v mlékárenském průmyslu

Ing. Zuzana Honzajková. VŠCHT Praha, ÚCHOP, Technická 5, Praha 6,

INTEGROVANÉ MEMBRÁNOVÉ PROCESY

Separace plynů a par. Karel Friess. Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha. Seminář Praha

Membránové procesy a jejich využití

Úvod do membránových procesů Membránové procesy v mlékárenství

Membránové ČOV. Radek Vojtěchovský

INTEGRACE TLAKOVÝCH MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ DO SEPARAČNÍCH A JINÝCH TECHNOLOGIÍ

Úprava vody v elektrárnách a teplárnách Bezodpadové technologie Petra Křížová

Aplikace elektrodialýzy v technologiích zpracování a recyklace odpadních vod Vladimír Kysela

Ústav Anorganické Technologie LABORATORNÍ

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat)

FOTOKATALYTICKÁ OXIDACE BIOLOGICKY OBTÍŽNĚ ODBOURATELNÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK OBSAŽENÝCH V NADBILANČNÍCH VODÁCH ZE SKLÁDEK KOMUNÁLNÍHO ODPADU

RECYKLACE VOD OVĚŘOVÁNÍ A KONKRÉTNÍ REALIZACE. Ondřej Beneš (Veolia ČR) Petra Vachová, Tomáš Kutal (VWS Memsep)

Praktické zkušenosti s provozováním komunální ČOV s MBR. Daniel Vilím

Membránové procesy. membrána = selektivně propustná (polopropustná) přepážka dovolující transport určitých částic ze vstupního proudu do produktu

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Roman Snop

Membránové technologie pro úpravu pitných vod - příklad ÚV Méry sur Oise (Francie)

Úvod do membránových procesů, teorie, základní principy. Ing. Pavel Izák, Ph.D. Ústav chemických procesů AV ČR, Rozvojová 135, Praha 6

Membránové procesy. membrána = selektivně propustná (polopropustná) přepážka dovolující transport určitých částic ze vstupního proudu do produktu

Oborový projekt 2013/2014 anotace témat

ČIŠTĚNÍ TECHNOLOGICKÝCH VOD A VÝPUSTNÉ PROFILY CHÚ

Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod

Kde všude membrány pomáhají. Ing. Marek Bobák, Ph.D.

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Trendy a příležitosti ve zpracování odpadů v ČR. Ing. Kateřina Sobková

Membránová filtrace Více než jen čistá voda

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová

Při reálném chromatografickém ději nikdy nedojde k ustavení rovnováhy mezi oběma fázemi První ucelená teorie respektující uvedenou skutečnost byla

Anaerobní membránové bioreaktory Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Reaktory pro systém plyn-kapalina

VÝROBNÍ PROGRAM ČISTÉ ŘEŠENÍ. Filtrační technologie Ionexové technologie Membránové technologie Zakázkové technologie ÚV

Seminář. Membránové procesy v potravinářství 2016

PLYNOVÁ CHROMATOGRAFIE (GC)

Úprava odpadních vod Různé metody filtrace odpadní vody z prádelen

CHROMATOGRAFIE ÚVOD Společný rys působením nemísících fází: jedna fáze je nepohyblivá (stacionární), druhá pohyblivá (mobilní).

Zkušenosti z provozu vybraných membránových bioreaktorů

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala

Separační procesy Separační procesy. Dělení heterogenních směsí

Základy chemických technologií

VYUŽITÍ NANOFILTRACE A ULTRAFILTRACE K ÚPRAVĚ VODY NA VODU PITNOU

Radiační odstraňování vybraných kontaminantů z podzemních a odpadních vod

Použití membránové separace pro čištění skládkových výluhů, jiných odpadních vod a kontaminovaných podzemních vod

ČIŠTĚNÍ ODKALIŠTNÍCH VOD NA ZÁVODĚ GEAM DOLNÍ ROŽÍNKA

Rozpustnost Rozpustnost neelektrolytů

Membránové potenciály

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

MEMBRÁNOVÉ ČOV MOŽNOSTI, PRAKTICKÉ APLIKACE A PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI

VODA FARMACEUTICKOU VÝROBU PRO. VODA PRO FARMACEUTICKÉ ÚČELY Český lékopis 2002 uvádí 3 druhy vody pro farmaceutickou výrobu

Integrace elektromembránových procesů do separačních technologií Jan Kinčl INTEGROVANÉ MEMBRÁNOVÉ PROCESY BRNO

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Směsi, roztoky. Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace

CYANIDE REMOVAL FROM CONTAMINATED GROUNDWATER BY REVERSE OSMOSIS ODSTRANĚNÍ KYANIDŮ Z KONTAMINOVANÝCH PODZEMNÍCH VOD POMOCÍ REVERZNÍ OSMÓZY

W.P.E. a.s. Areál VÚ Běchovice 10A, Praha 9, tel./ fax , wpe@wpe.cz

TRANSPORT PŘES MEMBRÁNY, MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL, OSMÓZA

ČLEN SKUPINY PURUM KRAFT ÚPRAVA A ČIŠTĚNÍ VODY POUZE POZNANÉ LZE CHRÁNIT

Vícefázové reaktory. MÍCHÁNÍ ve vsádkových reaktorech

Pevné lékové formy. Vlastnosti pevných látek. Charakterizace pevných látek ke zlepšení vlastností je vhodné využít materiálové inženýrství

OSVĚDČENÍ O ODBORNÉ ZPŮSOBILOSTI

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013

TERCIÁRNÍ ČIŠTĚNÍ. Biologické dočišťovací nádrže (rybníky) TECHNOLOGIE TERCIÁRNÍHO ČIŠTĚNÍ. = obvykle vypouštění do vod povrchových bez užitku

Separační, purifikační a izolační techniky

Profil společnosti AQUEL. "Naší filozofií je zvyšování kvality života"

Fouling a biofouling membrán při provozu MBR, metody potlačení Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Odsolování syrovátky elektrodialýzou

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2010/2011

INTEGROVANÉ MEMBRÁNOVÉ PROCESY

Česká membránová platforma o. s. STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA

PRŮMYSLOVÉ PROCESY. Přenos tepla II Odparky a krystalizátory

ZNEČISTENÉ ÚZEMIA 2017

FUNKČNÍ ANATOMIE. Mikrocirkulace označuje oběh krve v nejmenších cévách lidského těla arteriolách, kapilárách a venulách.

Voda a její čištění s využitím reaktorů nové generace

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY

VYUŽITÍ MEMBRÁNOVÉ MIKROFILTRACE PRO PŘÍPRAVU PITNÉ VODY

Metody separace. přírodních látek

Osmosis PRO - průmyslové systémy reverzní osmózy

Úprava bioplynu na biomethan pomocí zakotvené kapalné membrány. M. Kárászová, J. Vejražka, V. Veselý, P. Izák

Energie z odpadních vod. Karel Plotěný

ROZTOK. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

Funkční anatomie ledvin Clearance

Aplikace membrán pro čištění komunálních odpadních vod

13 Reverzní osmóza. I Základní vztahy a definice. Lukáš Valenz, František Rejl, Oldřich Holeček

PŘEDMLUVA...ii. OBSAH...ii 1. ÚVOD...1

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

Gelová permeační chromatografie

Fentonova oxidace ve zkrápěném reaktoru za kontinuálního a periodického nástřiku

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VYUŽITÍ MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ PŘI ÚPRAVĚ VODY USE OF MEMBRANE PROCESSES IN WATER TREATMENT

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (04) Samočistící schopnost vod

Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

12. Elektrochemie základní pojmy

Transkript:

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Znázornění odporů způsobujících snižování průtoku permeátu nástřik porézní membrána Druhy odporů R p blokování pórů R p R a R m R a R m R g R cp adsorbce membrána tvorba gelové vrstvy koncentrační polarizace R g R cp

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Model sériově řazených odporů R = R + T M M m R MV R = R + R + R = R + MV cp p R g R a J P = µ R T celkový odpor odpory související s membránou odpory u povrchu membrány Model osmoticko-tlakový J = P µ ( R m + π R MV )

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Filmový model nástřik mezní vrstva membrána c W J. c J. c P c F D. dc/dx c P x J c = J cp + δ D 0 dc dx

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU D - difúzní koeficient, J.c - konvektivní tok separované složky k membráně, J.c P - tok separované složky membránou do permeátu, dc D dx - zpětný tok separované složky difúzí od membrány do hlavního proudu. J D = ln δ c c W F c c P P D/δ - koeficient přestupu hmoty k m (lze stanovit výpočtem z kriteriálních rovnic)

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Model gelové polarizace - při vysoké koncentraci separovaných makromolekulárních látek může dojít k vytvoření gelové vrstvy, ve které dosáhne koncentrace hodnoty c g, - vznik gelové vrstvy závisí na velikosti, tvaru, chemické struktuře a botnavosti částic, ne však na jejich koncentraci v hlavním proudu c F. J = k m ln c c F g - c - c P P

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU (NE)PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Model Spieglerův Kedemové Transport rozpuštěné látky membránou vyjádřen jako součet difuzního a konvektivního toku: J w J S c W c P P w P σ intenzita objemového toku rozpouštědla membránou, intenzita molárního toku rozpuštěné látky membránou, koncentrace rozpuštěné látky na povrchu membrány, koncentrace rozpuštěné látky v permeátu, permeabilita čisté vody, permeabilita rozpuštěné látky, reflexní koeficient.

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU (NE)PORÉZNÍ MEMBRÁNOU Model rozpouštění difuze Nejdříve dochází k sorpci všech látek obsažených v nástřiku na povrch membrány (homogenní a neporézní). Následně všechny tyto složky samostatně difundují membránou (hnací síla = gradient chemických potenciálů). D S K S δ M difuzní koeficient soli v membráně, rozdělovací koeficient, tloušťka membrány.

VÝHODY MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ - možnost provádět separaci kontinuálně - obecně nízká energetické náročnost - možnost kombinovat MP s dalšími separačními procesy - separaci lze provádět za mírných podmínek - snadnost měření provozních parametrů - rozmanitost vlastností membrán a jejich přizpůsobivost - možnost pracovat bez přídavku dalších látek

NEVÝHODY MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ - koncentrační polarizace a zanášení membrán - nízká životnost membrán - nízká selektivita nebo výkon

VYBRANÉ APLIKACE MF, UF, NF a RO MIKROFILTRACE - odstraňování bakterií a kvasinek z piva, vína, surového mléka, - čištění a sterilizace ovocných šťáv, - úprava vody při výrobě velmi čisté vody, - separace velmi jemných krystalů ve farmaceutickém průmyslu, - zahušťování oleje z olejových emulzí, - proces předřazený UF a RO.

LIKVIDACE ODPADNÍCH VOD - lze odstraňovat organická barviva, povrchově aktivní látky, soli těžkých kovů, toxické organické látky, netoxické, avšak těžko biologicky odbouratelné látky atd.

REGENERACE ODMAŠŤOVACÍCH LÁZNÍ

VYBRANÉ APLIKACE MF, UF, NF a RO ULTRAFILTRACE - zpracování olejových emulzí, - získávání elektroforézních barev z oplachových vod, - zpracování odpadních vod z textilního a papírenského průmyslu, - zahušťování latexových disperzí, - zahušťování bílkovin a zpracování syrovátky, - při hemodialýze, - proces předřazený RO.

LIKVIDACE OLEJOVÝCH EMULZÍ

REGENERACE ELEKTROFORÉZNÍCH BAREV

VYBRANÉ APLIKACE MF, UF, NF a RO NANOFILTRACE a REVERZNÍ OSMÓZA - změkčování vody, - odsolování produktů a meziproduktů v chemickém průmyslu, - odsolování mořské a brakické vody při výrobě pitné vody, - výroba velmi čisté vody pro elektrotechnický a farmaceutický průmysl, -čištění odpadních vod z galvanizoven, textilního a papírenského průmyslu, nemocnic apod.

DIAFILTRACE A ZKONCENTROVÁNÍ PŘI VÝROBĚ BARVIV

ODSTRAŇOVÁNÍ LÉČIV

ZPRACOVÁNÍ ODPADNÍCH VOD S OBSAHEM LÉČIV POMOCÍ NANOFILTRACE

ZPRACOVÁNÍ SUROVÉ VODY REVERZNÍ OSMÓZOU

ČIŠTĚNÍ OPLACHOVÝCH VOD POMOCÍ REVERZNÍ OSMÓZY

VYUŽITÍ MEMBRÁNOVÝCH BIOREAKTORŮ Recirkulační MBR Integrovaný MBR

TECHNOLOGICKÁ LINKA RECYKLACE VODY S MEMBRÁNOVOU TECHNOLOGIÍ

ZÁVĚR Použití tlakových membránových procesů je založeno na: - znalostech popisu základních mechanismů charakterizujících transportní jevy v porézních nebo (ne)porézních membránových strukturách a v rozhraní membrána roztok, - relativně jednoduchém a kompaktním uspořádání, - využitelnosti kombinovaných (hybridních) a integrovaných membránových procesů.

LITERATURA PRO DALŠÍ STUDIUM TLAKOVÉ MEMBRÁNOVÉ PROCESY P. Mikulášek a kol. ISBN 978-80-7080-862-7 Vydavatelství VŠCHT v Praze (prosinec 2013) Kniha obsahuje historický vývoj TMP, popis membránových materiálů, zařízení a jeho prvků, teorii transportu látek membránami a shrnutí faktorů ovlivňujících výkonnost procesů, teoretický popis (modelování) toku při separaci, metody intenzifikace, návrh membránových jednotek a aplikace tlakových membránových procesů a zařízení v chemickém, farmaceutickém a potravinářském průmyslu, v biotechnologiích a při zpracování odpadních vod.

DĚKUJI ZA POZORNOST.