Способ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран

О П ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0 ц 5486 И Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 17.07.75 (21) 2168640/О 51) М. Кл.з С 08 Я 9/28 с присоединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР 23) Приоритетпубликовано 28,02.77. Бюллетень8(72) Авторы изобретения Дытнерский, Н. В. Кочергин, У, Б. Бестереков Зыков 1) Заявитель сковский ордена Ленина и ордена Трудово химико-технологический институт им, Д,сного Знаменнделеева 54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБО 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 зависимости 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 полупроницаемых мембран можно проводить непосредственно в мембранном аппарате и вне его.Чертеж иллюстрирует зависимость селективности (р) и проницаемости (6) от температуры (Е). Повышение селективности происходит в результате уплотнения ацетилцеллюлозной пленки при температуре от 30 до 65 С (линия 3 по сравнению с линией 4).Данные графические зависимости поясняются примерами 1 - 6.й Пример 1, Полупроницаемая мембрана изацетилцеллюлозы в мембранном аппарате при давлении 70 ати на 0,1 М растворе капролактама имеет селективность н проницаемость 84,5% и б,б л/мз час соответственно. После 10 термической обработки под давлением 70 атипри 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/мз час,15 П р и м ер 2, Полупроницаемая мембрана нзацетплцеллюлозы испытывается в лабораторном аппарате прп давлении 100 ати на 2%-ном водном растворе хлористого натрия. Селективность при этом равна 71,4% и проницаемость 20 7,5 л/мз час. После термической обработкипод 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/мз час соответственно.П р им ер 3. Данный способ опробирован наполупромышленном аппарате МХТИс рабочей поверхностью ацетилцеллюлозных мембран, равной 30 м-. Мембраны испытывают на З 0 природной воде под давлением 25 ати и температуре 14 С. Параметры селективностп и проницаемости при этом равны 48,7% и 7,6 л/мчас соответственно.П р и м е р 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.П р и м е р 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/мчас.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 можно привести из данных, 5 полученных на полупромышленной установкеМХТИ(Г 30 и). По паспортным данным ацетилцеллюлозных мембран аппарат должен был работать при коэффициенте разделения (значениях селективностн) от 60 до 80% . Ре альное же значение селективности не превышало 48 - 50% . Таким образом технологический процесс требовал замены элементов в секциях аппарата на новые. Стоимость 1 м 2 ацетилцеллюлозной пленки без учета монтажа и 15 демонтажа элементов и сборки последних всекции колеблется от 5 до 20 руб, Минимальный экономический эффект, который даст способ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран, составит сотни рублей для аппа ратов малой производительности (площадьюдо 50 м) и для аппаратов большой производительности (площадью более 500 м) десятки тысяч рублей на аппарат.Формула изобретенияСпособ термической обработки ацетилцеллюлозных мембран, отличающийся тем, что, с целью повышения их селективности, обработку ведут при 30 - 65 С и давлении 10 - 30 100 ати.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Тезисы 1-ой Всесоюзной конференции помембранной технологии, М., 1973, с. 78.35 2, Патент СШЛ3657115, кл. 210 - 23,опубл. 1972 (прототип).Заказ 367/17ЦНИ Поди исР Типография, пр. Сапунова, 2 Изд. М 242 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш