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membrane artificielle
de type modules à membranes « à fibres creuses ».

un membrane artificielle, également appelé membrane synthétique, On a préparé une membrane pour la séparation d'éléments en laboratoire et 'industrie. Sa partie active, ce qui permet le transport sélectif de la matière, se compose généralement de polymères (Par exemple, polysulfone, polyéthersulfone, l'acétate de cellulose, polyamide, ou polyacrylonitrile) Ou d'un matériau inorganique (par exemple alumine, verre borosilicate, en acier ou en zirconium). Une membrane peut contenir des pièces auxiliaires pour le support mécanique, le drainage, patch, etc. Par rapport à commun filtration, la La filtration sur membrane capable de retenir des particules de taille beaucoup plus petite (par exemple, des bactéries, des molécules et des ions).

Préparation des membranes

membrane artificielle
Coupe d'un module à membrane de type « écoulement en spirale ».
membrane artificielle
Les membranes utilisées pour le processus de osmose inverse, comme « écoulement en spirale ».

Les membranes peuvent être préparées sous la forme de feuilles plates, des tubes, des capillaires et des fibres creuses. Les méthodes de préparation de membranes artificielles sont:

  • pour frittage
  • par précipitation à partir de l'évaporation
  • pour la précipitation thermique
  • par étirage d'un film polymère
  • extraction
  • parce que électrochimie (Avec processus électro-chimique appelé gravure)

Après la préparation, peuvent être assemblés les membranes:

  • systèmes plats et châssis (plaque cadre, avec un agencement similaire à pressFilter)
  • modules spirales, (Module de membrane d'écoulement en spirale)
  • Les modules à fibres creuses (Module de membranes à fibres creuses): Dans des tubes ou des fibres de 0,25 ÷ 2,5 mm de diamètre, assemblées entre elles pour former le rectiligne dans le module de configuration ou de U.
  • modules tubulaires (Module de membrane tubulaire): Avec des tuyaux de plus grand diamètre de 3 mm, typiquement assemblés en géomètres à faisceau de tubes et enveloppe (coquille et le tube)[1].

matériaux utilisés

des membranes artificielles sont réalisées avec des polymères organiques ou des matériaux inorganiques. Voici quelques-uns des matériaux utilisés:

des polymères organiques
  • polysulfone (PS)
  • polyéthersulfone (PES)
  • L'acétate de cellulose (CA)
  • polyamide (PA)
  • Polivinildedefluoruro (PVDF)
  • polyacrylonitrile (PAN)
Matériaux inorganiques
  • Alumina gamme
  • L'alumine alpha
  • verre borosilicate

applications

Les membranes sont utilisées dans un large éventail d'opérations, telles que microfiltration, l 'ultrafiltration, la nanofiltration, l 'osmose inverse, la pervaporation (élimination des composants volatils de non-volatile), la concentration (L'élimination d'un solvant d'un soluté), la séparation des gaz, dialyse, l 'électrodialyse, et Chromatographie.[2] Les applications dépendent du type de fonctionnalités incorporées dans la membrane, qui peut être basé sur 'exclusion fondée sur la taille, l 'affinité chimique ou l 'électrostatique.

Les applications typiques où ont été utilisées les membranes sont purification de l'eau, le retrait de des micro-organismes en produits laitiers, la dessalement dell 'eau, la déshydrogénation la gaz naturel, l 'hémodialyse ou en tant que composant de piles à combustible.

notes

  1. ^ géométrie faisceau de tubes et d'une enveloppe Il est utilisé par des échangeurs de chaleur et les poutres de manchon de tube.
  2. ^ Membrane de filtration Systèmes - membranes céramiques de polymère spiralé

bibliographie

  • (FR) Robert Perry, Don W. Green, Chemical Engineers' Handbook de Perry, 8e éd., McGraw-Hill, 2007 ISBN 0-07-142294-3.
  • (FR) Warren McCabe, Julian Smith, Peter Harriott, Opérations unitaires en génie chimique, 6e éd., Tata McGraw Hill Publishers, 2005, p. 857-901, ISBN 0-07-060082-1.
  • (FR) João G. Crespo, Karl W. Böddeker, procédés à membrane pour la séparation et la purification, Springer, 1994 ISBN 0-7923-2929-5.

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