RU146144U1 - Установка для получения мембран со смешанной матрицей - Google Patents
Установка для получения мембран со смешанной матрицей Download PDFInfo
- Publication number
- RU146144U1 RU146144U1 RU2014108231/05U RU2014108231U RU146144U1 RU 146144 U1 RU146144 U1 RU 146144U1 RU 2014108231/05 U RU2014108231/05 U RU 2014108231/05U RU 2014108231 U RU2014108231 U RU 2014108231U RU 146144 U1 RU146144 U1 RU 146144U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- dispenser
- solvent
- solution
- thermostat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Устройство для получения мембран со смешанной матрицей, содержащее шаровую мельницу для тонкого помола и смешивания полимера, нанодобавки и растворителя, соединенную с ванной для приготовления формовочного раствора, оснащенную импеллером и погружным ультразвуковым излучателем, и устройством для формирования мембраны, включающим дозатор формовочного раствора и фильеру для нанесения этого раствора на подложку, размещенную на горизонтальном столике в термостате для испарения растворителя и отвода парогазовых фаз в вытяжной шкаф, промывочную ванну для удаления остаточного растворителя из мембраны, при этом дозатор, термостат и промывочная ванна размещены в вытяжном шкафу, связанном с вакуумной установкой.
Description
Предложение относится к мембранным технологиям и предназначено для получения мембран со смешанной матрицей, используемых для разделения органических жидкостей, в частности, смеси метанол-метилацетат методом первапорации.
В настоящее время известны установки для получения мембран, предназначенных для тонкого разделения жидких смесей на составляющие компоненты. Технологический процесс получения мембран включает следующие стадии: растворение полимера, подготовку раствора полимера к формированию, формирование необходимой формы из раствора полимера, удаление растворителя, сушку мембраны (Дубяга В.П., Перепечкин Л.П., Каталевский Е.Е. Полимерные мембраны. - М., «Химия». 1981; «Мембраны и мембранные технологии» отв. ред. Ярославцев А.Б. - М., «Научный мир», 2013.). Наиболее характерной и представительной в этом классе технических решений является установка для получения термостойкой полимерной мембраны [RU 77273, 20.05.2008], содержащая аппарат для приготовления формовочного раствора, фильеру с регулируемым зазором, ванны с формовочными осадительными растворами, термостат для сушки и термообработки получаемой мембраны, при этом установка оснащена ультрафильтрационной ячейкой.
Существенным и очевидным недостатком этой установки является наличие специфических узлов, ответственных за формирование только мембран пористой структуры (ванны с формовочными осадительными растворами), кроме того, факт оснащения установки ультрафильтрационной ячейкой свидетельствует о возможности исследования транспортных свойств полученных мембран только в условиях ультрафильтрации.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для получения первапорационных мембран [RU 131649, 23.01.2013], содержащая контейнеры с исходными компонентами, реакторы для синтеза мономера и форполимера, устройство для формирования пленки форполимера в виде дозатора форполимера и фильеры, помещенных в вытяжной шкаф, который сообщается с термостатом для окончательного высокотемпературного формирования мембраны, состоящей из полибензоксазинонимида, которую тестируют на первапорационной установке при разделении спиртовой смеси.
Существенным недостатком установки-прототипа является ограниченность сферы применения получаемой мембраны только для разделения спиртовых смесей и невозможность эффективного использования для разделения смесей других органических жидкостей, в частности, метанол-метилацетат; кроме того, присутствие в установке реакторов для синтеза мономера и форполимера, а также термостата для окончательного высокотемпературного формирования мембраны, делает установку излишне сложной при использовании в данном процессе.
Технической задачей и положительным результатом разработанной установки является более производительное разделение сложных смесей полученной мембраной со смешанной матрицей, позволяющей вести эффективное выделение метанола из азеотропной смеси с метилацтетом в процессах очистки метилацетата от примесей метанола и для регенерации указанных реагентов после проведения синтезов, без нанесения ущерба экологии.
Указанная задача и технический результат достигаются при использовании устройства для получения мембран со смешанной матрицей, содержащего шаровую мельницу для тонкого помола и смешивания полимера, нанодобавки и растворителя, соединенную с ванной для приготовления формовочного раствора, оснащенную импеллером и погружным ультразвуковым излучателем, и устройством для формирования мембраны, включающим дозатор формовочного раствора и фильеру для нанесения этого раствора на подложку, размещенную на горизонтальном столике в термостате для испарения растворителя и отвода парогазовой фазы в вытяжной шкаф, промывочную ванну для удаления остаточного растворителя из мембраны, при этом дозатор, термостат и промывочная ванна размещены в вытяжном шкафу, связанном с вакуумной установкой.
В установке указанный дозатор соединен с помощью магистрали с емкостью для приготовления формовочного раствора, оснащенной дозатором формовочного раствора, ультразвуковым излучателем и импеллером, при этом полость указанной емкости соединена магистралью с шаровой мельницей, оснащенной дозатором порошка полимера и нанодобавки.
Установка раскрывается далее со ссылкой на чертежи, где:
на фиг. 1 показан ее общий вид
на фиг. 2 - устройство для испытания полученной мембраны.
Установка для получения мембран со смешанной матрицей, выполнена в виде рабочей камеры 1, оснащенной дозатором 2 формовочного раствора и фильерой 3 для нанесения этого раствора 4 на подложку 5, соединенную с помощью транспортера 6 с термостатом 7, имеющим горизонтально расположенный столик 8 для размещения на нем подложки 5 с нанесенным раствором 4, термостат соединен транспортером 9 с промывочной ванной 10; транспортер предназначен для прямой и обратной подачи формируемой мембраны 11, при этом установка помещена в вытяжной шкаф 12, полость которого сообщена с вакуум-насосом 13. Дозатор 2 соединен с помощью магистрали 14 с емкостью 15 для приготовления формовочного раствора, оснащенной дозатором 16 формовочного раствора, ультразвуковым излучателем 18 и импеллером 17, при этом полость указанной емкости 15 соединена магистралью 19 с шаровой мельницей 20, оснащенной дозатором 21 порошка полимера и дозатор нанодобавки 22. Установка также содержит устройство для испытания мембраны (фиг. 2) в виде первапорационной ячейки 23, оснащенной мешалкой 24, терморегулятором 25 и вакуумным насосом 26. В ячейку помещают мембрану 11 для исследования ее транспортных свойств, где продукт разделения подают в приемник 27 и анализируют на газовом хроматографе 28.
Пример получения искомой первапорационной мембраны излагается при описании работы установки.
Шаровую мельницу 20, используют для тонкого помола и смешивания порошков полимера и нанодобавки, которые загружают из дозаторов 21 и 22, где в качестве полимера используют порошок полифенилен-изо-фталамида, а в качестве нанодобавки используют порошок наноалмазов. Затем композит подает в емкость 15 для приготовления формовочного раствора, где добавляют растворитель диметилацетамид из дозатора 16, затем последовательно производят перемешивание раствора с помощью импеллера 17 до гомогенного состояния и обработку его ультразвуком с помощью ультразвукового погружного излучателя 18 в течение 1 часа. Композит подают в дозатор 2 и с помощью фильеры 3 определенное количество раствора композита 4 наносят на подложку 5 (стеклянную, металлическую или тефлоновую); подложку с раствором подают транспортером 6 в термостат 7 на горизонтальный столик 8, где происходит испарение растворителя при 60°C в течение 2 дней с отводом парогазовой фазы в вытяжной шкаф 12, связанный с вакуум-насосом 13. Высушенную мембрану 11 подают транспортером 9 в промывочную ванну 10 с метанолом для удаления остаточного растворителя. Окончательную сушку мембраны 11 проводят в вакуумируемом термостате 7, возвращая ее обратной подачей транспортера 9, при 60°C в течение недели. В результате получают плотную непористую мембрану со смешанной матрицей 11.
Характеризацию транспортных свойств мембраны 11 со смешанной матрицей осуществляют в первапорационной ячейке 23, снабженной' мешалкой 24 и терморегулятором 25, при разделении смеси органических жидкостей в режиме вакуумной первапорации, который обеспечивается вакуумным насосом 26. Конечный продукт разделения собирают в приемнике 27 и анализируют на газовом хроматографе 28.
Транспортные свойства мембраны 11, состоящей из композита полифенилен-изо-фталамида и 3 масс.% наноалмазов измеряют в первапорационной ячейке 23 при разделении азеотропной смеси метилацетата с 18 масс. % метанола при температуре 25°C. Взвешивая конечный продукт из приемника 27, оценивают проницаемость мембраны, которая составляет 2.57 кг/м2·час. По показаниям газового хроматографа 28, был рассчитан фактор разделения смеси, равный 13.0.
Таким образом, разработанная установка позволит производить мембраны со смешанной матрицей, которые являются эффективными для выделения метанола из азеотропной смеси с метилацетатом, для очистки метилацетата от примесей метанола и для регенерации указанных реагентов после проведения синтезов, без нанесения ущерба экологии.
Claims (1)
- Устройство для получения мембран со смешанной матрицей, содержащее шаровую мельницу для тонкого помола и смешивания полимера, нанодобавки и растворителя, соединенную с ванной для приготовления формовочного раствора, оснащенную импеллером и погружным ультразвуковым излучателем, и устройством для формирования мембраны, включающим дозатор формовочного раствора и фильеру для нанесения этого раствора на подложку, размещенную на горизонтальном столике в термостате для испарения растворителя и отвода парогазовых фаз в вытяжной шкаф, промывочную ванну для удаления остаточного растворителя из мембраны, при этом дозатор, термостат и промывочная ванна размещены в вытяжном шкафу, связанном с вакуумной установкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108231/05U RU146144U1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Установка для получения мембран со смешанной матрицей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108231/05U RU146144U1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Установка для получения мембран со смешанной матрицей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU146144U1 true RU146144U1 (ru) | 2014-10-10 |
Family
ID=53383340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108231/05U RU146144U1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Установка для получения мембран со смешанной матрицей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU146144U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016094511A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Idex Health & Science, Llc | Carbon nanotube composite membrane |
-
2014
- 2014-03-05 RU RU2014108231/05U patent/RU146144U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016094511A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Idex Health & Science, Llc | Carbon nanotube composite membrane |
GB2547387A (en) * | 2014-12-10 | 2017-08-16 | Idex Health & Science Llc | Carbon nanotube composite membrane |
GB2547387B (en) * | 2014-12-10 | 2021-09-01 | Idex Health & Science Llc | Carbon nanotube composite membrane |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nan et al. | Formation mechanism of metal–organic framework membranes derived from reactive seeding approach | |
JP4588305B2 (ja) | 撹拌混合装置および殺菌装置および洗浄装置 | |
CN106139923A (zh) | 一种氧化石墨烯骨架材料复合膜及其制备方法和应用 | |
TWI527756B (zh) | 石墨烯衍生物複合薄膜及其製造方法 | |
JP2001524553A5 (ru) | ||
CN108148205B (zh) | 一种基于有机分子笼的整体材料的制备方法 | |
Zhang et al. | Ultrasonic assisted extraction of artemisinin from Artemisia Annua L. using monoether-based solvents | |
JP6404056B2 (ja) | 半導体フォトリソグラフィー用薬液の精製方法、半導体フォトリソグラフィー用薬液の精製装置、及び半導体フォトリソグラフィー用薬液 | |
RU146144U1 (ru) | Установка для получения мембран со смешанной матрицей | |
US9378966B2 (en) | Selective etching of silicon wafer | |
CN107793309A (zh) | 一种金属有机骨架材料hkust‑1及其制备方法 | |
Bano et al. | Vapor permeation separation of methanol–water mixtures: effect of experimental conditions | |
CN101312929A (zh) | 陶瓷多孔质膜的制造方法 | |
CN109351192B (zh) | 一种茴香醇耐溶剂复合纳滤膜及其制备方法 | |
CN103566772A (zh) | 多孔高分子聚合物中空纤维管表面快速制备金属有机框架物薄膜的方法及应用 | |
CN104492285B (zh) | 抗污染、高通量超滤膜及其制备方法和所用铸膜液 | |
US20210362073A1 (en) | Crystallization Apparatus and Crystallization Method | |
CN103570557B (zh) | 连续釜式反应生产3,4二氯苯胺的方法及装置 | |
CN110871037A (zh) | 一种中空纤维分离膜及其制备方法 | |
CN103551570B (zh) | 一种制备过程中提高钽粉流动性的钽电容器制造方法 | |
TWI813727B (zh) | 液體過濾器用基材 | |
CN104492274B (zh) | 一种反渗透膜的制备方法 | |
CN101703896A (zh) | 高通量的聚偏氟乙烯微滤膜及其制备方法 | |
RU131649U1 (ru) | Установка для получения первапорационных мембран | |
CN107297150A (zh) | 石墨烯薄壁中空平板无机膜的制备方法及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160306 |