जैविक प्रणालियों के पृथक्करण के लिए झिल्ली विधियाँ। झिल्ली अलग करने के तरीके

झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं, प्रीम पर आधारित है। एक या कई की पारगम्यता। एक तरल या गैस मिश्रण के घटक, साथ ही एक विभाजित बाधक झिल्ली के माध्यम से एक कोलाइडल प्रणाली। इससे गुजरने वाली अवस्था कहलाती है। पारगम्य (कभी-कभी - छानना), बनाए रखा - ध्यान केंद्रित करें। झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं की प्रेरक शक्ति रासायनिक अंतर है। या विद्युत रासायनिक। विभाजन के दोनों ओर संभावनाएं झिल्ली प्रक्रिया एम. बी. दबाव प्रवणता (बैरोमेम्ब्रेन प्रक्रियाओं), विद्युत के कारण होता है। क्षमता (इलेक्ट्रोमेम्ब्रेन प्रक्रियाएं), एकाग्रता (प्रसार-झिल्ली प्रक्रियाएं) या कई का संयोजन। कारक

झिल्लियों द्वारा पृथक्करण प्रतिस्पर्धी अंतःक्रियाओं का परिणाम है। विभाजन के आवरण के साथ मिश्रण के घटक। पृथक्करण दक्षता का आकलन ट्रेस द्वारा किया जाता है। संकेतक: चयनात्मकता j = 1 - c 2 / c 1, जहाँ c 1 और c 2 प्रारंभिक मिश्रण और परमिट के घटकों की सांद्रता हैं; कोएफ़ पृथक्करण के पी = (एस ए, 1 / एस ए, 2) / (एस बी, 1 / एस बी, 2), जहां एस ए, 1, एस बी, 1 और एस ए, 2, एस बी, 2 सांद्रता हैं प्रारंभिक मिश्रण और परमिट में घटक ए और बी; झिल्लियों की पारगम्यता (बीट्स उत्पादकता) G = V / Ft, जहाँ K मिश्रण की मात्रा है जो समय t के दौरान झिल्ली से होकर गुज़री है और K-रम C और K- में ur-tion V 2 + 2VC = Kt द्वारा निर्धारित की जाती है- अनुभवजन्य ... स्थिरांक, F विभाजन की सतह का क्षेत्रफल है।

झिल्ली के माध्यम से मिश्रण के घटकों के पारित होने की अलग-अलग गति के कारण, तथाकथित। एकाग्रता "ध्रुवीकरण", जब विभाजन की सतह के पास सीमा परत में कटौती सबसे कम प्रवेश दर वाले इन-इन जमा होती है। नतीजतन, तरल मिश्रण को अलग करते समय, प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति कम हो जाती है, और इसी तरह। झिल्ली की चयनात्मकता, प्रदर्शन और सेवा जीवन। इसके अलावा, शायद ही घुलनशील लवण की झिल्ली पर वर्षा संभव है, साथ ही अत्यधिक गांठदार जेल भी। कनेक्शन, जो झिल्ली को साफ करने की आवश्यकता की ओर जाता है (नीचे देखें)। एकाग्रता ध्रुवीकरण के प्रभाव को कम करने और झिल्ली के संचालन में सुधार करने के लिए, अलग होने वाली प्रणाली को उभारा जाता है, जो विभाजन की सतह पर और प्रवाह के मूल में घटकों की सांद्रता को बराबर करने में मदद करता है। प्रवाह दर (3-5 मीटर / सेकंड तक) को बढ़ाकर मिश्रण किया जाता है; विशेष का उपयोग करके समाधान की अशांति छिद्रित जाल सम्मिलित करता हैया नालीदार चादरें, सर्पिल, गेंदें; उच्च गुणांक के कारण गैस मिश्रण को अलग करते समय अल्ट्रासाउंड आदि का उपयोग। झिल्ली के माध्यम से घटकों का प्रसार, एकाग्रता ध्रुवीकरण छोटा है और इसे अनदेखा किया जा सकता है।

डॉ। झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं को प्रभावित करने वाला एक कारक प्रणाली का अनुदैर्ध्य (रिवर्स) मिश्रण है। चूंकि घटकों को प्रारंभिक प्रवाह और परमे-परमाणु के बीच वितरित किया जाता है, एक समान एकाग्रता प्रोफ़ाइल उत्पन्न होती है, जो आणविक प्रसार के कारण सांद्रता के अनुदैर्ध्य बराबर होती है। टर्बुलाइजिंग इंसर्ट का उपयोग करते समय नायब। अनुदैर्ध्य परिवहन संवहनी प्रसार से प्रभावित होता है।

एम उदाहरण के लिए, झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया कई अन्य कारकों से जटिल हो सकती है। आक्रामक मीडिया और सूक्ष्मजीवों की कार्रवाई के लिए झिल्लियों का अपर्याप्त प्रतिरोध। रसायन। झिल्ली का प्रतिरोध, उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिसिस के लिए सामग्री के सावधानीपूर्वक चयन, काम करने वाले माध्यम की विशेषताओं और प्रक्रिया की स्थितियों द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। बायोल को रोकने के लिए। उदाहरण के लिए, कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीवों द्वारा दूषण, और कभी-कभी झिल्लियों का विनाश, प्रारंभिक मिश्रण क्लोरीनयुक्त होता है। सीएल 2 या हाइपोक्लोराइट्स, क्यूएसओ 4 समाधान या फॉर्मलाडेहाइड के साथ इलाज किया जाता है, और ओजोनेशन और यूवी विकिरण के अधीन भी होता है।

झिल्ली के मुख्य प्रकार और उनकी सफाई।अखंड (ठोस), झरझरा, असममित (दो-परत), मिश्रित (समग्र) झिल्ली, आदि के साथ-साथ तरल झिल्ली और आयन-विनिमय झिल्ली (झिल्ली और उनके लिंक प्राप्त करने के लिए, अलग करना झिल्ली देखें) के बीच भेद करें।

ऑपरेशन के दौरान, झिल्ली की सतह दूषित हो जाती है, जिससे झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं के प्रदर्शन में तेज गिरावट आती है। मेम्ब्रेन फॉलिंग को कम करने का एक तरीका प्री करना है। सिस्टम की सफाई (उदाहरण के लिए वाटरफॉल कुकिंग, पानी की कठोरता देखें)। झिल्ली सफाई विधियों को पारंपरिक रूप से यांत्रिक, हाइड्रोमैकेनिकल, भौतिक और रासायनिक में विभाजित किया जाता है। छाल। सफाई - एक लोचदार स्पंज (अक्सर डिटर्जेंट के उपयोग के साथ) के साथ विभाजन की सतह का उपचार, जिसमें अपघर्षक गुण, पॉलीयुरेथेन बॉल आदि नहीं होते हैं। हाइड्रोडाइनमिक शुद्धिकरण - दूषित झिल्ली की सतह का मिश्रण या धुलाई तरल (आमतौर पर पानी) के स्पंदन के संपर्क में, प्रवाह की अशांति; गैस-तरल इमल्शन (आमतौर पर पानी और हवा का मिश्रण) के साथ फ्लशिंग; संपीड़ित हवा के साथ बैकफ्लशिंग झिल्ली (विशेष रूप से माइक्रोफिल्टर); मिश्रण का उल्टा प्रवाह, सिस्टम में दबाव में तेज कमी (विभाजन से अशुद्धियाँ निकल जाती हैं और पानी की एक मजबूत धारा से धुल जाती हैं)। भौतिक. सफाई - विभाजन पर प्रभाव विद्युत।, मैग्न। और अल्ट्रासोनिक क्षेत्र। रसायन। झिल्ली की कामकाजी सतह की सफाई-निस्तब्धता जुदा। to-t या क्षार के घोल, I 2 का घोल, आदि।

बैरोमेम्ब्रेन प्रक्रियाएं(रिवर्स ऑस्मोसिस, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, माइक्रोफिल्ट्रेशन) मुख्य रूप से झिल्लियों की मोटाई में दबाव प्रवणता के कारण होते हैं। पॉलिमरिक, और 5-30 डिग्री सेल्सियस पर समाधान और कोलाइडल सिस्टम को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। पहली दो प्रक्रियाएं पारंपरिक निस्पंदन से मौलिक रूप से भिन्न हैं। यदि इसके साथ उत्पाद क्रिस्टलीय के रूप में जमा होता है। या फिल्टर सतह पर एक अनाकार अवक्षेप, फिर रिवर्स ऑस्मोसिस और अल्ट्राफिल्ट्रेशन के साथ, दो समाधान बनते हैं, जिनमें से एक भंग पदार्थ से समृद्ध होता है। इन प्रक्रियाओं में, झिल्ली की सतह पर इस पदार्थ का संचय अस्वीकार्य है, क्योंकि झिल्ली की चयनात्मकता और पारगम्यता में कमी की ओर जाता है (माइक्रोफिल्ट्रेशन और निस्पंदन के बीच अंतर के लिए नीचे देखें)।

कई में बैरोमेम्ब्रेन प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की शाखाएँ और प्रयोगशाला में। अभ्यास: उदाहरण के लिए, खारा और अपशिष्ट जल उपचार के विलवणीकरण के लिए। एज़ोट्रोपिक और थर्मोलैबाइल मिश्रणों का पृथक्करण, समाधानों की सांद्रता आदि। (विपरीत परासरण); हाई-क्लॉड से अपशिष्ट जल की शुद्धि के लिए। उदाहरण के लिए, यौगिक, पतले निलंबन की सांद्रता। लेटेक्स, अलगाव और शुद्धिकरण जैविक रूप से में सक्रिय, टीके, वायरस, रक्त शोधन, दूध की सांद्रता, फलों और सब्जियों के रस, आदि (अल्ट्राफिल्ट्रेशन); सफाई तकनीक के लिए। उदाहरण के लिए, बारीक छितरे हुए पदार्थों से घोल और पानी, इमल्शन को अलग करना, तरल पदार्थों की प्रारंभिक तैयारी। अलवणीकरण से पहले समुद्र और खारे पानी आदि। (माइक्रोफिल्ट्रेशन)।

इलेक्ट्रोमेम्ब्रेन प्रक्रियाएंग्रेडिएंट इलेक्ट्रिक के कारण झिल्ली मोटाई भर में क्षमता। नायब। इलेक्ट्रोमोटिव बल की कार्रवाई के तहत इलेक्ट्रोमोटिव और जेड-सेपरेशन सॉल्यूशंस द्वारा आवेदन पाया गया था, किनारों को बहुलक और अकार्बनिक दोनों तरफ बनाया गया है। सेप्टा [छिद्र आकार (2-8)। 10 -3 माइक्रोन], किसी भी आयनों के लिए पारगम्य (गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स से इलेक्ट्रोलाइट्स को अलग करना), या आयन-एक्सचेंज झिल्ली, केवल धनायनों के लिए या केवल आयनों के लिए पारगम्य (पानी के घोल या लवण के अंश को अलग करना)। उदाहरण के लिए, आयन-विनिमय विभाजन (इलेक्ट्रोडियलाइज़र) के साथ उपकरण। NaCl (छवि 2) के विलवणीकरण समाधानों के लिए, कई कक्षों (कोशिकाओं) से मिलकर बनता है, जिसके साथ इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान चलते हैं। सबसे बाहरी कक्षों में इलेक्ट्रोड होते हैं। चूँकि धनायन-विनिमय झिल्लियाँ केवल धनायनों से होकर गुजरने देती हैं, और आयन-विनिमय झिल्ली - केवल आयन, कक्षों को वैकल्पिक रूप से समृद्ध और इलेक्ट्रोलाइट में समाप्त कर दिया जाता है। नतीजतन, प्रारंभिक समाधान दो धाराओं में विभाजित है - अलवणीकृत और केंद्रित। समान आवेश चिह्न वाले आयनों का पृथक्करण विभाजन के माध्यम से उनके स्थानांतरण की दरों के बीच अंतर के कारण होता है।

चावल। 2. अलवणीकरण के लिए बहु-कक्ष इलेक्ट्रोडायलाइज़र वानिया समाधान NaCl: ए, के-एसीसी। आयनों और कटियन विनिमय झिल्ली।

मुख्य एन कोशिकाओं से युक्त उपकरणों की विशेषताएं: बीट्स। प्रदर्शन जी = एमआईएफएन / 95.24। 10 3 mol / s, जहां मैं वर्तमान घनत्व (ए / सेमी 2 में) है, एफ झिल्ली सतह का क्षेत्र है (सेमी 2 में), टी रसायन की संख्या है। मूल पदार्थ के समकक्ष प्रति 1 मोल; कुल अंतर विद्युत। विभव DE = = E D + I (R M + R p) n (kV में), और E D इलेक्ट्रोडों पर अपघटन और अधिक वोल्टता विभवों का योग है, R M और R p संगत हैं। बिजली झिल्ली प्रतिरोध और समाधान; बिजली की खपत एन = 10 -3 आईएफई डी + 1आई (आर एम + आर पी) एन (किलोवाट में); धड़कता है बिजली की खपत N yd = 0.02651 (R m + R p) (kW / mol में)। इलेक्ट्रोडायलिसिस का व्यापक रूप से समुद्र और खारे पानी के विलवणीकरण, चीनी के घोल, दूध के मट्ठा, आदि के साथ-साथ खारे पानी से खनिजों के निष्कर्षण के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रसार-झिल्ली प्रक्रियाएं(झिल्ली गैस पृथक्करण, झिल्ली के माध्यम से वाष्पीकरण, डायलिसिस) पॉलिमर या कठोर संरचना के आधार पर झरझरा या गैर-छिद्रपूर्ण झिल्ली की मोटाई में एकाग्रता ढाल के कारण होता है। गैस और तरल मिश्रण को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है।

मेम्ब्रेन गैस डिवीजन - डिवीजन मेंगैस मिश्रण के घटक या उनमें से किसी एक के साथ उनका संवर्धनअवयव। प्रीम के साथ झरझरा विभाजन का उपयोग करते समय। ताकना आकार (5-30)। तथाकथित के कारण 10 -3 माइक्रोन गैस पृथक्करण होता है। नुडसेन प्रसार। इसके क्रियान्वयन के लिए यह आवश्यक है कि लंबाई मुक्त हो। अणुओं का मार्ग झिल्ली के छिद्रों के व्यास से अधिक था, अर्थात, छिद्र की दीवारों के साथ गैस के अणुओं के टकराव की आवृत्ति अणुओं के पारस्परिक टकराव की आवृत्ति से अधिक थी। चूंकि गतिज के अनुसार अणुओं की औसत गति। गैसों के सिद्धांत के अनुसार, वे अपने द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं; पृथक मिश्रण के घटक झिल्ली के छिद्रों से अलग-अलग गति से प्रवेश करते हैं। नतीजतन, परमिट कम मोल वाले घटक के साथ समृद्ध होता है। द्रव्यमान, अधिक के साथ ध्यान केंद्रित करें। कोफ। मिश्रण का पृथक्करण K p = n 1 / n 2 = = - (M 2 / M 1) 0.5, जहाँ n 1 और n 2 क्रमशः घटकों के मोलों की संख्या है। एक घाट के साथ द्रव्यमान एम 1 और एम 2। वास्तविक परिस्थितियों में, झरझरा झिल्लियों का उपयोग करके घटकों को अलग करने के लिए विशुद्ध रूप से नुडसेन तंत्र प्रदान करना बहुत मुश्किल है। यह विभाजन की छिद्र दीवारों पर उनके सोखना या संघनन और एक अतिरिक्त तथाकथित की उपस्थिति के कारण है। संक्षेपण या सतही गैस प्रवाह, जिसकी उपस्थिति से K p में कमी आती है।

गैर-छिद्रपूर्ण झिल्लियों का उपयोग करते समय, विभाजन के माध्यम से घटकों के विभिन्न प्रसार दरों के कारण गैसों को अलग किया जाता है। ऐसी झिल्लियों के लिए, गैसों और वाष्पों की पारगम्यता झरझरा वाले की तुलना में परिमाण के 2-3 क्रम कम होती है, लेकिन चयनात्मकता बहुत अधिक होती है। प्रति इकाई समय में एक ठोस विभाजन की सतह के एक इकाई क्षेत्र से गुजरने वाली गैस की मात्रा f-le द्वारा निर्धारित की जाती है: V = K rxx [(c 1 -c 2 / d)] = K r [(p 1-पी 2) / डी] , जहां 1, 2 और पी 1, पी 2 - एसीसी के साथ। मोटाई डी के साथ झिल्ली के दोनों किनारों पर गैस धारा में मर्मज्ञ घटक की एकाग्रता और आंशिक दबाव; के आर -कोएफ़। गैस पारगम्यता। t-ry में वृद्धि के साथ, गैर-छिद्रपूर्ण विभाजन के लिए G का मान बढ़ जाता है, हालांकि, एक नियम के रूप में, j घटता है, जिसे पहले सन्निकटन में गुणांक के अनुपात के रूप में दर्शाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अलग किए जाने वाले मिश्रण के शुद्ध घटकों की गैस पारगम्यता। हवा के लिए जे ओ 2 = के आर, ओ 2 / के आर, एन 2।

झिल्ली गैस पृथक्करण का उपयोग किया जाता है: झरझरा झिल्ली की मदद से - समृद्ध यू के उत्पादन में, रेडियोधर्मी क्र से हवा को साफ करने के लिए, प्रकृति से उसे निकालने के लिए। गैस, आदि; गैर-छिद्रपूर्ण झिल्लियों के माध्यम से - NH 3 और अन्य (मुख्य रूप से Pd मिश्र धातुओं पर आधारित धातु विभाजन) की शुद्ध गैसों से 2 के निष्कर्षण के लिए, ऑक्सीजन के साथ हवा को समृद्ध करने के लिए, कक्षों में गैसीय माध्यम को विनियमित करने के लिए फल और सब्जी भंडारण, 2, NH 3 निकालने के लिए और प्रकृति से नहीं। और तकनीक। गैसों, हाइड्रोकार्बन का पृथक्करण और, लंबी अवधि में, गैस उत्सर्जन (अध्याय। बहुलक झिल्ली) से एस ऑक्साइड की वसूली के लिए।

मैं तरल के एक झिल्ली y-पृथक्करण के माध्यम से एक एन और ई को फैलाता हूंमिश्रण, जिसके घटकों में अलग-अलग गुणांक होते हैं। प्रसार सेएक अक्रिय गैस के प्रवाह में या निकासी द्वारा झिल्ली के माध्यम से प्रारंभिक समाधान का उपयोग पारगम्य वाष्प को हटाने के लिए किया जाता है, जो तब संघनित होते हैं। पृथक्करण के दौरान, झिल्ली द्वारा घुले हुए पदार्थ का सोखना होता है, विभाजन के माध्यम से इसका प्रसार और वाष्प चरण में विसर्जित होता है; इस प्रक्रिया का वर्णन फिक के उर-नी द्वारा किया गया है। वाष्प की संरचना प्रक्रिया के तापमान पर निर्भर करती है (इसकी विशेषताओं पर दबाव का प्रभाव नगण्य है), झिल्ली की सामग्री, समाधान की संरचना आदि। प्रक्रिया की गति बढ़ाने के लिए, समाधान को गर्म किया जाता है। 30-60 डिग्री सेल्सियस तक। झिल्ली आमतौर पर रबर, सिलोफ़न, पॉलीप्रोपाइलीन या पॉलीइथाइलीन, फ्लोरोप्लास्टिक, आदि से बनी गैर-छिद्रपूर्ण बहुलक फिल्में होती हैं। झिल्ली के निर्माण के लिए लियोफिलिक सामग्री का उपयोग करते समय अधिक पृथक्करण प्रभाव प्राप्त होता है। विभाजन के माध्यम से घटकों के प्रवेश की दर कणों के लिए अधिक होती है: ए) एक छोटे मोल के साथ। होमोलॉग की एक श्रृंखला में द्रव्यमान; बी) एक ही घाट के साथ। वजन और छोटे आयाम; ग) एक ही घाट के साथ। द्रव्यमान, लेकिन संरचना में कम जटिल; डी) सामग्री में अच्छी घुलनशीलता और उच्च गुणांक के साथ। इसके माध्यम से प्रसार।

निरंतर प्रसार झिल्ली अत्यधिक हाइड्रोडायनामिक हैं। प्रतिरोध, इसलिए उन्हें छिद्रपूर्ण सब्सट्रेट्स पर तय 0.02-0.04 माइक्रोन की मोटाई के साथ अल्ट्राथिन फिल्मों के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए। इस प्रक्रिया का उपयोग एज़ोट्रोपिक मिश्रण, तरल हाइड्रोकार्बन, कार्बोनिक एसिड के जलीय घोल, कीटोन्स और अलग-अलग दरों पर घुलने वाले पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है, प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है, और बी 1 और बी 2 संगत होते हैं। कोएफ़ सांद्र में पदार्थों के स्थानांतरण की गति। विभाजन का समाधान और इसे तोड़ने के लिए। उपाय; घ झिल्ली की मोटाई है; डी-गुणांक भंग पदार्थ का प्रसार। इस प्रक्रिया का उपयोग कृत्रिम रेशों के उत्पादन में किया जाता है (हेमीसेल्यूलोज से क्षार को अलग करना), कई जैव रसायन। जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के समाधान की सफाई के लिए तैयारी।

झिल्ली उपकरणफ्लैट-कक्ष, ट्यूबलर, रोल, खोखले फाइबर के साथ-साथ इलेक्ट्रोडायलाइज़र (ऊपर देखें) में उप-विभाजित। फ्लैट-कक्ष उपकरणों (चित्र 3) में, अलग करने वाले तत्व में दो फ्लैट (शीट) झिल्ली होते हैं, जिसके बीच एक झरझरा जल निकासी सामग्री होती है। तत्वों को एक दूसरे से थोड़ी दूरी (0.5-5 मिमी) पर रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उनके बीच झिल्ली चैनल बनते हैं, जिसके माध्यम से मिश्रण को अलग किया जाता है। परिणामी एकाग्रताअपशिष्ट को उपकरण से हटा दिया जाता है, और पर्मेट को जल निकासी सामग्री के माध्यम से कलेक्टर में छुट्टी दे दी जाती है। अनुप्रस्थ मिश्रण द्वारा प्रवाह को अशांत करने और पारगम्य तत्वों के संपर्क को रोकने के लिए, एक जाल विभाजक का उपयोग किया जाता है। यदि आवश्यक हो तो साधन। तंत्र में प्रारंभिक समाधान की एकाग्रता कई बार निर्धारित की जाती है। क्रमिक रूप से काम कर रहे अनुभाग। तंत्र के प्रति इकाई आयतन को अलग करने वाली झिल्ली का क्षेत्र, अर्थात। फ्लैट-कक्ष उपकरणों के लिए झिल्ली का पैकिंग घनत्व कम (60-300 मीटर 2 / मी) है, इसलिए उनका उपयोग तरल और गैस मिश्रण को अलग करने के लिए छोटी क्षमता की स्थापना में किया जाता है।

लवण, साथ ही साथ गैस मिश्रण को अलग करने के लिए।

चावल। 4. ट्यूबलर उपकरण: 1-झिल्ली; 2-जल निकासी सामग्री; 3-ट्यूब फिल्टर तत्व।

रोल, या सर्पिल, डिवाइस (चित्र 5) में, झिल्ली तत्व में एक पैकेज का रूप होता है; इसके तीन किनारों को सील कर दिया गया है, और चौथा एक छिद्रित ट्यूब से जुड़ा हुआ है जो कि जल निकासी के लिए है, जिस पर एक जाल विभाजक के साथ एक बैग खराब हो गया है। अलग किया जाने वाला प्रवाह इंटरमेम्ब्रेन चैनलों के माध्यम से अक्षीय दिशा में चलता है, और जल निकासी सामग्री के माध्यम से पारगम्य-सर्पिल और आउटलेट ट्यूब में प्रवेश करता है। इस प्रकार के उपकरणों को झिल्ली के उच्च पैकिंग घनत्व (300-800 मीटर 2 / एम 3) द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, लेकिन फ्लैट-कक्ष उपकरणों की तुलना में निर्माण करना अधिक कठिन होता है। उनका उपयोग तरल और गैस मिश्रण के पृथक्करण के लिए मध्यम और बड़ी क्षमता के प्रतिष्ठानों में किया जाता है।

चावल। 5. रोल उपकरण: ए-हाउसिंग, बी-फ़िल्टरिंग तत्व; 1-झिल्ली; 2-जल निकासी सामग्री; 3- अनुचर; 4-विभाजक; 5-शाखा ट्यूब।

रेशेदार झिल्ली (चित्र 6) वाले उपकरणों में, काम करने वाला तत्व आमतौर पर एक सिलेंडर होता है, जिसमें 80-100 माइक्रोन के बाहरी व्यास के साथ खोखले फाइबर का एक बंडल और 15-30 माइक्रोन की दीवार की मोटाई होती है। पृथक समाधान, एक नियम के रूप में, फाइबर की बाहरी सतह को धोता है, और साथ मेंइसकी इंट। चैनल को पर्मेट छोड़ दिया जाता है। झिल्लियों के उच्च पैकिंग घनत्व (20,000 मीटर 2 / मी 3 तक) के कारण, इन उपकरणों का उपयोग उच्च क्षमता वाले विलवणीकरण संयंत्रों (दसियों हज़ार मी 3 / दिन) में किया जाता है।
अक्रिय गैस और वाष्प संघनित्र; डायलिसिस-फ्लैट कक्ष और अन्य झिल्ली के लिए।

एम झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं, एक नियम के रूप में, टी-रे वातावरण में चरण परिवर्तनों और रासायनिक के उपयोग के बिना की जाती हैं। अभिकर्मक, जो हार्डवेयर डिजाइन और इसके रखरखाव की सादगी के साथ, मौलिक रूप से नए, कम-शक्ति और पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन के निर्माण के लिए उनकी दक्षता और व्यापक संभावनाओं को निर्धारित करता है (यह भी देखें अपशिष्ट मुक्त उत्पादन)। संगठन और व्यावहारिक के लिए यूएसएसआर में निर्मित (1986) अंतःविषय वैज्ञानिक और तकनीकी में झिल्ली प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में कार्यों का कार्यान्वयन। जटिल "झिल्ली, आर। लेसी और एस। लोएब के संपादकीय के तहत, अंग्रेजी से अनुवादित।, एम।, 1976; निकोलेव एन.आई., झिल्ली में प्रसार, एम।, 1980; ह्वांग एस.-टी।, केमरमेयर के।, मेम्ब्रेन पृथक्करण प्रक्रियाएं, अंग्रेजी से अनुवादित, एम।, 1981; दुब्यागा वीपी, पेरेपेकिन एलपी, कातालेव्स्की ईई, पॉलिमर मेम्ब्रेन, एम।, 1981; "एडवांस इन केमिस्ट्री", 1988, टी। 57, सेंचुरी 6. यू.आई. डायटनर्सकी।

पृष्ठ "झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं"सामग्री के आधार पर तैयार किया गया

विभिन्न उद्योगों में, झिल्ली पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रियाएं तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही हैं: रिवर्स ऑस्मोसिस, माइक्रो- और अल्ट्राफिल्ट्रेशन, और इलेक्ट्रोडायलिसिस। ये प्रक्रियाएं पानी की खपत के बंद उत्पादन चक्रों के निर्माण की अनुमति देती हैं।

पदार्थों का पृथक्करण और शुद्धिकरण रासायनिक उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार (अशुद्धियों की सामग्री को कम करने) की आवश्यकता से जुड़ी समस्याओं को हल करने में योगदान देता है, कच्चे माल का उपयोग मूल्यवान यौगिकों की कम सामग्री के साथ, पर्यावरण की रक्षा करने की आवश्यकता के साथ (निर्वहन को कम करना) औद्योगिक अपशिष्ट जल, अपशिष्ट जल उपचार)।

उत्पादन चक्र में औद्योगिक अपशिष्ट जल के मूल्यवान घटकों की वापसी न केवल पर्यावरण को प्रदूषण से बचाने की अनुमति देती है, बल्कि औद्योगिक उत्पादन के विभिन्न चरणों की दक्षता बढ़ाने और कच्चे माल की खपत को कम करने की भी अनुमति देती है। खाद्य और सूक्ष्मजैविक उद्योगों से अपशिष्ट जल के मूल्यवान घटकों का उपयोग भोजन और चारा के उत्पादन के लिए कच्चे माल का एक अतिरिक्त स्रोत है।

वर्तमान में, प्राकृतिक जल की गुणवत्ता उनमें नमक की मात्रा बढ़ने के कारण बिगड़ रही है। प्राकृतिक जल के क्षरण से बचने के लिए उद्यमों में बंद जल परिसंचरण तंत्र की आवश्यकता होती है। वर्तमान पारिस्थितिक स्थिति ऐसी है कि झिल्ली प्रक्रियाओं के बिना पानी के महत्वपूर्ण गुणों को संरक्षित करना असंभव है। हालांकि, उत्पादन के कुछ तकनीकी चरणों के लिए, झिल्ली प्रक्रियाएं अभी भी उच्च प्रभाव नहीं देती हैं, इसलिए, उन्हें पानी की खपत के तकनीकी और आर्थिक संकेतकों को ध्यान में रखते हुए शुद्धिकरण और पृथक्करण के पारंपरिक तरीकों के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

झिल्ली प्रक्रियाओं की आर्थिक दक्षता और प्रतिस्पर्धात्मकता को तकनीकी और खारे पानी के प्रसंस्करण के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण के साथ बढ़ाया जा सकता है, जो न केवल मुख्य घटक - पानी, बल्कि अन्य मूल्यवान पदार्थों के उत्पादन चक्र में वापसी प्रदान करता है। ऐसा करने के लिए, न केवल अशुद्धियों का पृथक्करण किया जाना चाहिए, बल्कि उनका पृथक्करण भी किया जाना चाहिए, अर्थात झिल्ली और झिल्ली प्रक्रियाओं की चयनात्मकता को बढ़ाना आवश्यक है। रासायनिक प्रौद्योगिकी की कई प्रक्रियाओं में, जब अम्ल और क्षार का उपयोग किया जाता है, तो न्यूट्रलाइजेशन होता है, यानी इन यौगिकों की भारी मात्रा में गिरावट, अंततः प्राकृतिक जल स्रोतों के प्रदूषण की ओर ले जाती है।

झिल्ली शुद्धिकरण और पृथक्करण प्रक्रियाएं रासायनिक यौगिकों के संश्लेषण, प्रतिक्रिया मिश्रण से पदार्थों को हटाने, प्रक्रिया की स्थिति के विनियमन: पीएच, अभिकर्मक एकाग्रता, आदि में बुनियादी हो सकती हैं। झिल्ली की सतह में उत्प्रेरक गतिविधि या रेडॉक्स गुण हो सकते हैं।

झिल्ली प्रक्रियाओं पर अनुसंधान कई दिशाओं में विकसित हो रहा है: नई झिल्ली सामग्री का विकास, परिवहन घटना के मॉडल, झिल्ली मॉड्यूल की गणना के तरीके, और विभिन्न वस्तुओं और उत्पादन चरणों के लिए अनुकूलन गणना। हाइड्रोडायनामिक्स और सतह रसायन विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान से सबसे बड़ा प्रभाव प्राप्त होने की उम्मीद है।

कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के मिश्रण को अलग करने के लिए झिल्ली प्रक्रियाओं का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। ये प्रक्रियाएं मुख्य रूप से ड्राइविंग बलों में भिन्न होती हैं। हाइड्रोस्टेटिक दबाव में अंतर - अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस (बैरोमेम्ब्रेन प्रक्रियाएं); विद्युत क्षमता में अंतर - इलेक्ट्रोडायलिसिस, एकाग्रता में अंतर - डायलिसिस। दो या दो से अधिक ड्राइविंग बलों का उपयोग करके "क्रॉस" झिल्ली प्रक्रियाएं भी होती हैं: पीज़ोडायलिसिस, इलेक्ट्रोस्मोसिस, आदि। झिल्ली प्रक्रियाओं का यह विभाजन उपयोग की गई झिल्ली की सामग्री में परिलक्षित होता है: अर्ध-पारगम्य - रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए, अल्ट्राफिल्ट्रेशन - अल्ट्राफिल्ट्रेशन के लिए, आयन एक्सचेंज - इलेक्ट्रोडायलिसिस आदि के लिए।

झिल्ली प्रक्रियाओं का यह पारंपरिक रूप से स्थापित वर्गीकरण मिश्रण को घटकों में अलग करने के लिए उपयोग किए जाने वाले भौतिक-रासायनिक गुणों के आधार पर समूहों में उनके विभाजन पर आधारित है। हालांकि, यह प्राकृतिक, या प्राकृतिक, वर्गीकरण कुछ हद तक व्यक्तिगत प्रक्रियाओं के बीच तेज रेखाओं के कारण झिल्ली प्रक्रियाओं के विकास को समग्र रूप से रोकता है।

झिल्ली की परिभाषा।

वर्तमान में, झिल्ली प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में काम करने वाले अधिकांश शोधकर्ता झिल्ली को उस क्षेत्र के रूप में समझते हैं जो दो चरणों का परिसीमन करता है। इस संबंध में, झिल्ली गैसीय, तरल, ठोस या इन तीन राज्यों के संयोजन हो सकते हैं। इस परिभाषा में "क्षेत्र" की अवधारणा का उपयोग "सतहों की सीमा" की सामान्य अवधारणा के बजाय किया जाता है। एक ही समय में, दो अमिश्रणीय तरल पदार्थ, गैस और तरल, गैस और की इंटरफेज़ सीमाएं ठोसझिल्ली नहीं माना जाना चाहिए। प्रत्येक शोधकर्ता, एक नियम के रूप में, झिल्ली का अपना विचार रखता है। इस संदर्भ में, झिल्ली की एक सटीक और पूर्ण परिभाषा देना मुश्किल है, जिसमें इसके सभी पहलुओं को शामिल किया गया है। हालाँकि, ऐसी परिभाषा देना आसान हो जाएगा यदि हम खुद को केवल सिंथेटिक संरचनाओं तक सीमित रखते हैं। सबसे सामान्य अर्थ में, एक सिंथेटिक झिल्ली एक सीमा के रूप में कार्य करती है जो दो चरणों को अलग करती है और एक निश्चित तरीके से विभिन्न पदार्थों के एक चरण से दूसरे चरण में स्थानांतरण को प्रतिबंधित करती है।

झिल्ली विभिन्न प्रकार की सामग्रियों और संरचनाओं से बना हो सकता है। झिल्ली अपनी संरचना में सजातीय या विषम, सममित या असममित हो सकते हैं, वे "तटस्थ" हो सकते हैं, केवल नकारात्मक या केवल सकारात्मक चार्ज या दोनों एक साथ हो सकते हैं। झिल्ली के माध्यम से बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रसार या संवहनी प्रवाह के कारण हो सकता है, जो हाइड्रोस्टेटिक दबाव, तापमान, रासायनिक या विद्युत रासायनिक क्षमता के ढाल के कारण होता है। कई सामग्रियां वास्तव में झिल्ली हैं, ये सुरक्षात्मक कोटिंग्स और पैकेजिंग हैं। झिल्लियों के रूप में कार्य करने वाली सभी सामग्रियों में एक होता है सामान्य सम्पति: वे कड़ाई से परिभाषित तरीके से झिल्ली के माध्यम से विभिन्न रसायनों के मार्ग को प्रतिबंधित करते हैं।

वर्तमान में, रेडियोधर्मी पदार्थों के पृथक्करण, अलगाव, एकाग्रता और शुद्धिकरण में झिल्ली प्रौद्योगिकी का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

झिल्ली प्रौद्योगिकी - झिल्ली पृथक्करण विधियों पर आधारित औद्योगिक प्रक्रियाएं और समाधान, गैस मिश्रण और कोलाइडल सिस्टम के पृथक्करण के लिए झिल्ली उपकरणों का उपयोग करना।

झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं एक तरल या गैस मिश्रण के एक या एक से अधिक घटकों की प्रमुख पारगम्यता पर आधारित होती हैं, साथ ही एक अलग बाधक झिल्ली के माध्यम से एक कोलाइडल प्रणाली पर आधारित होती हैं।

झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं की प्रेरक शक्ति विभाजन के दोनों ओर रासायनिक या विद्युत रासायनिक क्षमता में अंतर है। झिल्ली प्रक्रियाएं ग्रेडिएंट्स के कारण हो सकती हैं: दबाव (रिवर्स ऑस्मोसिस, नैनो-, अल्ट्रा- और माइक्रोफिल्ट्रेशन), विद्युत क्षमता (इलेक्ट्रोस्मोसिस, इलेक्ट्रोडायलिसिस, इलेक्ट्रोडायोनाइजेशन), एकाग्रता (ऑस्मोसिस, डायलिसिस, गैसों का प्रसार पृथक्करण, झिल्ली के माध्यम से वाष्पीकरण), तापमान , या कई कारकों का एक संयोजन। अलग किए गए चरणों की प्रकृति के आधार पर, झिल्ली प्रक्रियाओं को तरल चरण (बैरोमेम्ब्रेन, डायलिसिस, इलेक्ट्रोडायलिसिस), गैस चरण (गैसों का प्रसार पृथक्करण), और चरण उलटा (वेपरेशन, झिल्ली आसवन, झिल्ली निष्कर्षण) में विभाजित किया जाता है।

पदार्थों को अलग करने के लिए झिल्ली प्रौद्योगिकी का मुख्य कार्यात्मक तत्व झिल्ली है।

झिल्ली - फिल्म जो आमतौर पर अर्ध-पारगम्य मीडिया विभाजक के रूप में कार्य करती है - दो चरणों को अलग करने वाला एक सक्रिय या निष्क्रिय अवरोध, जिसके माध्यम से, एक लागू बल क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, इन चरणों के बीच पदार्थ को स्थानांतरित किया जाता है।

आंशिक पारगम्य झिल्ली - एक कृत्रिम झिल्ली दो तरल या गैसीय चरणों को अलग करती है, जो एक प्रेरक शक्ति की कार्रवाई के तहत इन चरणों के घटकों का एक चयनात्मक हस्तांतरण प्रदान करती है।

संरचना के प्रकार से, झिल्लियों को झरझरा और गैर-छिद्रपूर्ण (प्रसार) में विभाजित किया जाता है; लेकिन एकत्रीकरण की स्थिति में वे ठोस और तरल हो सकते हैं; आकृति विज्ञान की विशेषताओं के अनुसार, सजातीय, असममित, मिश्रित झिल्ली, आदि प्रतिष्ठित हैं; पदार्थ के प्रकार से, झिल्ली को बहुलक, धातु, कांच, सिरेमिक, जिओलाइट, आदि में विभाजित किया जाता है। ज्ञात झरझरा झिल्ली (आकार द्वारा कणों को अलग करने में सक्षम), गैर-छिद्रपूर्ण (लगभग एक ही आकार के अणुओं को एक दूसरे से अलग करने में सक्षम), सममित, असममित समग्र, मिश्रित और गर्भवती (छिद्रपूर्ण सब्सट्रेट पर तरल झिल्ली) हैं। पर्याप्त रूप से बड़े छिद्रों (1-10 माइक्रोन) के साथ झरझरा झिल्ली को आमतौर पर फिल्टर के रूप में जाना जाता है। झिल्लियों को चपटी चादरों, पाइपों, केशिकाओं और खोखले रेशों के रूप में बनाया जा सकता है।

झिल्ली उपकरणों को फ्लैट-कक्ष, ट्यूबलर, रोल-फेड, खोखले फाइबर और इलेक्ट्रोडायलाइज़र में विभाजित किया गया है। झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं निरंतर होती हैं, उन्हें चरण परिवर्तनों और रासायनिक अभिकर्मकों के उपयोग के बिना कमरे के तापमान पर किया जाता है, जो हार्डवेयर डिजाइन और इसके रखरखाव की सादगी के साथ, संसाधन-बचत, कम बनाने के लिए उनकी दक्षता और व्यापक संभावनाओं को निर्धारित करता है। -ऊर्जा-गहन और पर्यावरण के अनुकूल उद्योग।

पृथक्करण दक्षता झिल्ली उत्पादकता द्वारा निर्धारित की जाती है (झिल्ली आउटलेट पर लक्ष्य घटक प्रवाह का मूल्य एक पैरामीटर है जो प्राप्त उत्पाद की मात्रा निर्धारित करता है) और इसकी चयनात्मकता (बाहर निकलने पर अलग घटकों के प्रवाह का अनुपात) झिल्ली मॉड्यूल एक पैरामीटर है जो प्राप्त उत्पाद की शुद्धता निर्धारित करता है)। झिल्ली सामग्री में थर्मल, रासायनिक, विकिरण और यांत्रिक प्रतिरोध होना चाहिए।

प्रयोगशाला रेडियोकेमिकल अभ्यास में, बहुलक झरझरा झिल्ली समाधान में रेडियोन्यूक्लाइड की कोलाइडल अवस्था का अध्ययन करना संभव बनाता है। इस प्रकार, क्रमिक रूप से घटते ताकना व्यास के साथ परमाणु फिल्टर के माध्यम से अनुक्रमिक निस्पंदन की विधि से, कोलाइडल कणों के आकार के स्पेक्ट्रम को निर्धारित करना और इसके आकार पर प्रभाव का अध्ययन करना संभव है। कई कारक... औद्योगिक रेडियोकैमिस्ट्री में, झिल्ली प्रौद्योगिकी ने तरल रेडियोधर्मी कचरे के प्रसंस्करण में आवेदन पाया है: माइक्रोफिल्ट्रेशन (छिद्र आकार 0.1 - 10 माइक्रोन) निलंबित पदार्थ और बड़े कोलाइडल कणों को हटा देता है, अल्ट्राफिल्ट्रेशन किसी भी आकार के कोलाइडल कणों से अपशिष्ट जल की पूर्ण शुद्धि करता है, नैनोफिल्ट्रेशन (छिद्र आकार 0.01 -0.1 माइक्रोन) बड़े अणुओं को हटा देता है (ए> 500), उदाहरण के लिए, भारी धातुओं के बड़े कार्बनिक परिसरों, रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग रेडियोन्यूक्लाइड के लवण को हटाने और शुद्ध पानी प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

वी हाल ही मेंतरल अत्यधिक रेडियोधर्मी कचरे के प्रसंस्करण के लिए, अभिकर्मक अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग किया जाने लगा, जो कम परिचालन दबाव पर उच्च उत्पादकता को उनके चयनात्मक पृथक्करण के साथ आयनिक घटकों से पानी को शुद्ध करने की क्षमता के साथ संयोजित करने की अनुमति देता है। यह विधि विघटित निम्न-आणविक-भार घटकों के एक नए संबद्ध आणविक या कोलाइडल अवस्था में स्थानांतरण पर आधारित है, जिसके बाद एक सूक्ष्म अकार्बनिक झिल्ली पर बने संबंधित रूपों को अलग किया जाता है। यहां, पहले चरण में, रेडियोन्यूक्लाइड्स (क्षार, और (या) अवक्षेपण, और (या) पॉलीइलेक्ट्रोलाइट, और (या) रेडियोन्यूक्लाइड्स के सॉर्बेंट्स) जमा करने वाले पदार्थों को संसाधित किए जा रहे घोल में पेश किया जाता है, जिससे रेडियोन्यूक्लाइड का एक संबद्ध अवस्था में स्थानांतरण सुनिश्चित होता है। कोलाइडल और मैक्रोमोलेक्यूलर कणों के रूप में। दूसरे चरण में, कणों और पानी को अल्ट्राफिल्ट्रेशन द्वारा झरझरा (छिद्र आकार लगभग 0.15 माइक्रोन) विकिरण प्रतिरोधी सिरेमिक झिल्ली के साथ अलग किया जाता है।

137 Cs और 90 Sr समस्थानिकों को अलग करने के लिए, 20 माइक्रोन के औसत कण आकार के साथ निकल फेरोसाइनाइड पर आधारित एक फैला हुआ सोखना प्रारंभिक समाधान में पेश किया जाता है, जबकि झिल्ली अलग होने के बाद, 137 Cs सांद्रता में होता है, और 90 Sr अंदर होता है। छानना समस्थानिक संरचना के साथ एक समाधान को संसाधित करते समय | 44 सीई, 154 ईयू, 243 एएम, 13 "सी, क्षार (अमोनियम हाइड्रॉक्साइड) को पीएच 8.7 में सुधारात्मक योजक के रूप में प्रारंभिक समाधान में पेश किया जाता है। यहां, 137 सीएस पहले से ही छानने में है , और अन्य सभी न्यूक्लाइड - सांद्रण में। यह हाइड्रोलिसिस में सीज़ियम आयनों की गैर-भागीदारी द्वारा समझाया गया है, जिसमें आरईई और टीयूई के आयन सक्रिय रूप से प्रवेश करते हैं। हाइड्रॉक्साइड के कोलाइडल कणों के रूप में उत्तरार्द्ध का जुड़ाव उन्हें व्यावहारिक रूप से होने की अनुमति देता है। सांद्र में एक अर्धपारगम्य झिल्ली द्वारा पूरी तरह से बनाए रखा जाता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, रेडियोकेमिकल उद्योग में निष्कर्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाल ही में, इस विधि के विकल्पों में से एक का उपयोग करने के लिए आशाजनक माना जाता है - तरल झिल्ली के उपयोग के आधार पर झिल्ली निष्कर्षण।

तरल झिल्ली - अर्ध-पारगम्य तरल फिल्में या परतें जो तरल और (या) गैसीय चरणों के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की प्रक्रिया में पदार्थों के चयनात्मक हस्तांतरण प्रदान करती हैं।

मुक्त, गर्भवती और इमल्शन तरल झिल्ली के बीच अंतर किया जाता है।

गर्भवती तरल झिल्ली तरल-गर्भवती झरझरा फिल्म या फाइबर (चित्र 3.6) हैं। ऐसी झिल्ली एकल-घटक और बहु-घटक हो सकती है। एक एकल-घटक झिल्ली पदार्थ के माध्यम से प्रवेश करने के लिए केवल एक चुनिंदा विलायक (निष्क्रिय स्थानांतरण) है। मल्टीकंपोनेंट लिक्विड मेम्ब्रेन में मेम्ब्रेन लिक्विड में घुले रासायनिक वाहक यौगिक होते हैं और झिल्ली (सक्रिय परिवहन) में एक फैलाने वाले पदार्थ को चुनिंदा रूप से बांधने और स्थानांतरित करने में सक्षम होते हैं।

झिल्ली निष्कर्षण - तरल झिल्ली का उपयोग कर निष्कर्षण (जेएम), एक कार्बनिक अर्क के साथ गर्भवती एक ठोस वाहक मैट्रिक्स से मिलकर।

उदाहरण के लिए, एक झरझरा पॉलीविनाइल क्लोराइड या प्रोपलीन फिल्म को मैट्रिक्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और फॉस्फोरिक एसिड एस्टर, एमाइन, कार्बनिक एसिड को एक अर्क के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। झिल्ली निष्कर्षण में एलएम के माध्यम से निकाले गए घटक को अधिक केंद्रित समाधान से कम केंद्रित समाधान में स्थानांतरित करना शामिल है और इसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं: निष्कर्षण, यानी। एक कार्बनिक परिसर के अधिक केंद्रित समाधान की ओर से झिल्ली में गठन; कम सांद्रता वाले समाधान की ओर एफएम के माध्यम से परिसर का प्रसार; पुन: निष्कर्षण, अर्थात्। निकाले गए यौगिक के समाधान में संक्रमण के साथ कार्बनिक परिसर का विनाश (एलएम के दूसरी तरफ); झिल्ली में जारी एक्सट्रैक्टेंट का रिवर्स डिफ्यूजन।

अकार्बनिक पदार्थों के झिल्ली निष्कर्षण में, एक कार्बनिक

चावल। 3.6.

1 - छिद्रों में झिल्ली जिसमें एक्स्ट्रेक्टेंट स्थित है; 2 - पुन: निकालने वाला; 3 - प्राकृतिक जल; मैं - जलीय घोल; द्वितीय - निकालने वाला; III - एक एक्सट्रैक्टेंट-वाहक युक्त तरल को फिर से निकालना, जो मूल और पुन: निकालने वाले जलीय घोल को अलग करता है। इस तरह, यह संभव है, उदाहरण के लिए, प्रारंभिक जलीय घोल से किसी भी धातु के आयनों को चुनिंदा रूप से निकालना और एक चरण में इस धातु की उच्च सांद्रता को अलग करने वाले जलीय घोल में प्राप्त करना। पर-रचनाकारों के फायदे: उच्च चयनात्मकता, अच्छा प्रदर्शन, कॉम्पैक्टनेस, उपकरणों की कम बिजली की खपत। झिल्ली निष्कर्षण में, निकाले गए और निकालने वाले समाधानों का कोई पारस्परिक संदूषण नहीं होता है, जो विधि की दक्षता में काफी वृद्धि करता है।

झिल्ली निष्कर्षण विधि आपको जलीय घोल से रेडियोन्यूक्लाइड को प्रभावी ढंग से निकालने की अनुमति देती है। उदाहरण हैं:

• लिपोफिलिक एक्सट्रैक्टेंट्स के साथ अर्ध-तरल गर्भवती स्थिर झिल्ली पर निष्कर्षण - जलीय समाधानों से स्ट्रोंटियम और सीज़ियम के रेडियोधर्मी आइसोटोप के चुनिंदा निष्कर्षण के लिए;
• स्थिर तरल झिल्ली, इमल्शन और तरल झिल्ली, साथ ही बाइलेयर लिपिड झिल्ली का उपयोग करके झिल्ली निष्कर्षण - क्लोराइड और नाइट्रेट जलीय घोल से लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स के निष्कर्षण के लिए;
• एक मोबाइल तरल वाहक के साथ पर्मस्ट्रेक्टर्स पर रेडियोन्यूक्लाइड के बहु-घटक जलीय समाधानों का प्रसंस्करण।

उनमें रेडियोन्यूक्लाइड की उपस्थिति के लिए प्राकृतिक जल का विश्लेषण करने के लिए, मेड झिल्ली-निष्कर्षण डिस्क का उपयोग किया जाता है - पानी से रेडियोधर्मी धातु के चयनात्मक निष्कर्षण के लिए सरल उपकरण। एक छोटे सिक्के के आकार और आकार का एक मैक्रोकैप्सूल एक सूक्ष्म जलाशय होता है जिसमें एक हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट के छिद्रों में एक लिपोफिलिक कॉम्प्लेक्स युक्त एक संसेचित तरल झिल्ली से बनी दीवारें होती हैं जो धातु के विश्लेषण के लिए चयनात्मक होती है - एक वाहक-प्रकार का वाहक। जलाशय गुहा में एक स्ट्रिपिंग समाधान होता है और यदि आवश्यक हो, तो एक संकेतक जो धातु आयनों के साथ एक रंगीन परिसर बनाता है। विश्लेषण किए गए पानी के प्रवाह में रखा गया डीईआर चुनिंदा रूप से उसमें से धातु निकालता है, जो आंतरिक स्ट्रिपिंग समाधान में जमा होता है। यदि, इस मामले में, स्ट्रिपिंग समाधान से किसी भी घटक का काउंटर ट्रांसफर, उदाहरण के लिए प्रोटॉन (सक्रिय काउंटर-दिशात्मक परिवहन के साथ झिल्ली निष्कर्षण का एक प्रकार), धातु आयन के हस्तांतरण के साथ मिलकर सिस्टम में महसूस किया जाता है, तो यह स्ट्रिपिंग समाधान में विश्लेषण की गई धातु की कई सांद्रता प्राप्त करना संभव बनाता है, और एकाग्रता की डिग्री 10 000 तक पहुंच सकती है। झिल्ली-निष्कर्षण डिस्क द्वारा अवशोषित धातु की मात्रा का विश्लेषण इसके उद्घाटन के बाद पारंपरिक तरीकों से किया जाता है। या रेडियोमेट्री विनाश के बिना, आगे उपयोग की संभावना के साथ।

झिल्ली विधियों ने विश्लेषणात्मक अभ्यास में आवेदन पाया है, विशेष रूप से प्राकृतिक वातावरण में रेडियोन्यूक्लाइड के गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण में। जैसा कि ज्ञात है, रेडियोकेमिकल विश्लेषण की कठिनाइयाँ यह हैं कि पर्यावरण की वस्तुओं में रेडियोन्यूक्लाइड की सांद्रता बेहद कम है, और अधिकांश खतरनाक ए-एमिटर में समस्थानिक वाहक नहीं होते हैं। झिल्ली के तरीके मैट्रिक्स के बड़े द्रव्यमान से विश्लेषण किए गए नमूने को अलग करने के श्रमसाध्य संचालन की सुविधा प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक जल के विश्लेषण में रेडियोन्यूक्लाइड की सांद्रता के लिए, जटिल बनाने वाले अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग इष्टतम निकला।

एक रेडियोकेमिकल संयंत्र के तरल कचरे से मामूली एक्टिनाइड्स (एनपी, एएम, सीएम) का अलगाव तरल झिल्ली द्वारा किया जा सकता है, जिसमें निकालने वाला एक खोखले फाइबर समर्थन पर स्थित होता है (उदाहरण के लिए, हाइड्रोफोबिक माइक्रोपोरस पॉलीप्रोपाइलीन से)। डिग्लाइकॉल एक्सट्रैक्टेंट्स टेट्रा- और हेक्सावलेंट एक्टिनाइड्स युक्त समाधानों से प्रभावी रूप से ट्रिवेलेंट एक्टिनाइड्स निकालते हैं।

कोलाइडल और एरोसोल कणों के आयामी स्पेक्ट्रा का मापन परमाणु झिल्ली फिल्टर (चित्र। 3.7) का उपयोग करके किया जाता है। त्वरित भारी के साथ बहुलक फिल्मों के विकिरण द्वारा सूक्ष्म फिल्टर प्राप्त किए जाते हैं

चावल। 3.7.

चावल। 3.8.

1 - गैर-छिद्रपूर्ण कामकाजी परत (मोटाई 0.3 एनएम); 2 - झरझरा सब्सट्रेट

बहुलक के नष्ट क्षेत्रों के बाद के नक़्क़ाशी के साथ आयन। नियमित आकार के चैनलों के माध्यम से आयनों के प्रक्षेपवक्र के साथ दिखाई देते हैं। इस तरह की झिल्लियों की एक विशेषता छिद्रों के आकार की एक उच्च एकरूपता और उन्हें एक विस्तृत श्रृंखला (0.01 - 10 माइक्रोन) में बदलने की क्षमता है। यह उन्हें एकाग्रता के लिए आकार के अनुसार माइक्रोपार्टिकल्स के पृथक्करण में उपयोग करने की अनुमति देता है, तरल और गैसीय मीडिया की अल्ट्राफाइन शुद्धि, तरल पदार्थों की नसबंदी, आदि। बड़ी संख्या में छिद्रों के कारण (1 × 10 ई -1 10 9 सेमी तरल और गैस) .

उनके निर्माण के लिए, लगभग 10 माइक्रोन की मोटाई वाली लवसन की फिल्मों और बाहरी प्रभावों के प्रतिरोधी अन्य बहुलक सामग्री का उपयोग किया जाता है।

रेडियोधर्मी गैसों के पृथक्करण के लिए झिल्ली विधियों का विशेष रूप से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 235 यूएफ 6 और 238 यूएफ 6 (यूरेनियम संवर्धन) को अलग करने के लिए झरझरा सेरमेट झिल्ली का उपयोग किया जाता है, और धातु झिल्ली (उदाहरण के लिए, पैलेडियम मिश्र धातु) का उपयोग गैस के झटके से ट्रिटियम निकालने के लिए किया जाता है। एक पतली गैर-छिद्रपूर्ण कामकाजी परत के साथ गैर-छिद्रपूर्ण बहुलक असममित झिल्ली (उदाहरण के लिए, पॉलीविनाइलट्रिमेथिलसिलेन, पीवीटीएमएस, अंजीर। 3.8 से) - रेडॉन के लिए रेडियोधर्मी महान गैसों को अलग करने के लिए क्रिप्टन और क्सीनन के रेडियोधर्मी आइसोटोप से वायु शोधन के लिए। रेडॉन थेरेपी के दौरान शुद्धिकरण।

गोस्ट आर आईएसओ 15859-7-2010

समूह एल21

रूसी संघ का राष्ट्रीय मानक

अंतरिक्ष प्रणाली

द्रव लक्षण, नमूनाकरण और विश्लेषण तकनीक

भाग 7

रॉकेट ईंधन हाइड्राज़ीन पर आधारित

अंतरिक्ष प्रणाली। द्रव विशेषताएँ, नमूनाकरण और विश्लेषण के तरीके। भाग 7. हाइड्राज़ीन प्रणोदक

ओकेएस 71.080.30 *
ओकेपी 24 7640
________________
* IUS 10-2011 में यह OKS 49.140 के साथ दिया गया है। -
डेटाबेस निर्माता का नोट।

परिचय दिनांक 2012-01-01

प्रस्तावना

रूसी संघ में मानकीकरण के लक्ष्य और सिद्धांत 27 दिसंबर, 2002 के संघीय कानून एन 184-एफजेड "तकनीकी विनियमन पर" और रूसी संघ के राष्ट्रीय मानकों के आवेदन के नियमों द्वारा स्थापित किए गए हैं - GOST R 1.0-2004 "रूसी संघ में मानकीकरण। बुनियादी प्रावधान"

मानक के बारे में जानकारी

1 पैराग्राफ 4 में निर्दिष्ट मानक के रूसी में अपने स्वयं के प्रामाणिक अनुवाद के आधार पर FSUE "VNITSMV" द्वारा तैयार किया गया

2 मानकीकरण टीसी 339 के लिए तकनीकी समिति द्वारा प्रस्तुत "कच्चे माल, सामग्री और पदार्थों की सुरक्षा"

3 दिसंबर 21, 2010 एन 930-सेंट के तकनीकी विनियमन और मेट्रोलॉजी के लिए संघीय एजेंसी के आदेश द्वारा स्वीकृत और प्रभावी

4 यह मानक अंतरराष्ट्रीय मानक आईएसओ 15859-7: 2004 * "अंतरिक्ष प्रणालियों के समान है। तरल पदार्थों के विश्लेषण के लक्षण, नमूने और तरीके। भाग 7. हाइड्राज़िन-आधारित रॉकेट ईंधन" (आईएसओ 15859-7: 2004 "अंतरिक्ष प्रणाली - द्रव विशेषताएँ, नमूनाकरण और परीक्षण विधियाँ - भाग 7: हाइड्राज़ीन प्रणोदक ")।
________________
* पाठ में उल्लिखित अंतरराष्ट्रीय और विदेशी दस्तावेजों तक पहुंच उपयोगकर्ता सहायता सेवा से संपर्क करके प्राप्त की जा सकती है। - डेटाबेस के निर्माता से नोट।

इस मानक को लागू करते समय, संदर्भ अंतरराष्ट्रीय मानकों के बजाय, रूसी संघ के संबंधित राष्ट्रीय मानकों और अंतरराज्यीय मानकों का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, जिसके बारे में जानकारी अतिरिक्त परिशिष्ट हाँ में दी गई है।

5 पहली बार पेश किया गया


इस मानक में परिवर्तन के बारे में जानकारी वार्षिक प्रकाशित सूचना सूचकांक "राष्ट्रीय मानकों", और परिवर्तनों और संशोधनों के पाठ - मासिक प्रकाशित सूचना सूचकांक "राष्ट्रीय मानकों" में प्रकाशित की जाती है। इस मानक के संशोधन (प्रतिस्थापन) या रद्द करने के मामले में, संबंधित नोटिस मासिक प्रकाशित सूचना सूचकांक "राष्ट्रीय मानकों" में प्रकाशित किया जाएगा। सार्वजनिक सूचना प्रणाली में प्रासंगिक सूचना, नोटिस और पाठ भी पोस्ट किए जाते हैं - आधिकारिक वेबसाइट पर संघीय संस्थाइंटरनेट पर तकनीकी विनियमन और मेट्रोलॉजी पर

परिचय

परिचय

एक प्रक्षेपण स्थल या अंतरिक्ष यान प्रक्षेपण स्थल पर हाइड्राज़ीन-आधारित रॉकेट ईंधन संचालन में विनिर्माण संयंत्र से प्रक्षेपण वाहन या अंतरिक्ष यान तक कई ऑपरेटरों और आपूर्तिकर्ता-से-उपभोक्ता इंटरफेस शामिल हो सकते हैं। इस मानक का उद्देश्य अंतरिक्ष यान और भू-आधारित उपकरणों के रखरखाव में उपयोग किए जाने वाले हाइड्राज़िन-आधारित प्रणोदकों के लिए घटकों, नमूनाकरण विधियों और विश्लेषण विधियों के लिए समान आवश्यकताओं को स्थापित करना है। हाइड्राज़ीन-आधारित प्रणोदकों की संरचना पर स्थापित प्रतिबंधों का उद्देश्य अंतरिक्ष यान और जहाजों में ईंधन भरने के लिए हाइड्राज़ीन-आधारित प्रणोदकों की शुद्धता और अशुद्धता सीमा निर्धारित करना है। हाइड्राज़िन प्रणोदक के लिए नमूनाकरण और विश्लेषण विधियां किसी भी ऑपरेटर के अनुरूप तैयार की जाती हैं। हाइड्राजीन प्रणोदक के लिए नमूनाकरण और विश्लेषण विधियां हाइड्राजीन प्रणोदक के सीमा मूल्यों की निगरानी के लिए उपयुक्त हैं।

1 उपयोग का क्षेत्र

यह मानक अंतरिक्ष प्रणालियों में प्रणोदक के रूप में उपयोग किए जाने वाले निर्जल हाइड्राज़िन पर लागू होता है, साथ ही विमान उपकरण और जमीन आधारित सुविधाओं, सिस्टम और निम्नलिखित ग्रेड के उपकरण में भी लागू होता है:

- मानक ईंधन: नियमित उत्पादन और गुणवत्ता नियंत्रण (अधिकांश उद्देश्यों के लिए उपयुक्त);

- एकल-घटक ईंधन: अशुद्धता सामग्री के सख्त नियंत्रण के साथ नियमित ईंधन (केवल उन मामलों में एकल-घटक उत्प्रेरक ईंधन पर चलने वाले रॉकेट इंजनों के लिए अभिप्रेत है जहां उत्प्रेरक के शेल्फ जीवन का विस्तार वांछित है);

- उच्च शुद्धता वाला ईंधन: अशुद्धियों की मात्रा के सख्त नियंत्रण के साथ विशेष उत्पादन।

यह अंतर्राष्ट्रीय मानक यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक नमूने पर लागू होता है कि हाइड्राज़िन-आधारित प्रणोदक, जब एक लॉन्च वाहन, अंतरिक्ष यान या जहाज में प्रवेश करते हैं, तो इस मानक या तकनीकी दस्तावेज में निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर संरचना में होते हैं जो एक विशिष्ट आवेदन के लिए सहमत होते हैं।

यह अंतर्राष्ट्रीय मानक निर्जल हाइड्राज़िन (एनएच) के घटकों की सामग्री और भौतिक गुणों के लिए सीमा मान और निर्जल हाइड्राज़िन की संरचना को नियंत्रित करने के लिए नमूनाकरण और विश्लेषणात्मक तरीकों की आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है।

2 सामान्य संदर्भ

यह मानक निम्नलिखित अंतर्राष्ट्रीय मानक * के लिए एक मानक संदर्भ का उपयोग करता है:
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* दिनांक संदर्भ के लिए, केवल संस्करण लागू किया। अदिनांकित संदर्भों के लिए, सभी परिवर्तनों और संशोधनों सहित मानक का नवीनतम संस्करण।
अंतरराष्ट्रीय मानकों के लिए राष्ट्रीय मानकों की अनुरूपता की तालिका लिंक देखें। - डेटाबेस के निर्माता से नोट।


आईएसओ 9000 गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली। बुनियादी बातों और शब्दावली (आईएसओ 9000, गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली - बुनियादी बातों और शब्दावली)

3 नियम और परिभाषाएं

यह अंतर्राष्ट्रीय मानक आईएसओ 9000 की शर्तों का उपयोग करता है, साथ ही निम्नलिखित शर्तों को संबंधित परिभाषाओं के साथ उपयोग करता है:

3.1 ठोस कणों(पार्टिकुलेट) (मानक ईंधन ग्रेड): फिल्टर पेपर पर शेष अघुलनशील कण, नाममात्र आकार 10 और 40 माइक्रोन।

3.2 ठोस कणों(पार्टिकुलेट) (मोनोप्रोपेलेंट और उच्च शुद्धता वाले ईंधन के ग्रेड): फिल्टर पेपर पर शेष अघुलनशील कण, नाममात्र आकार 2 और 10 माइक्रोन।

3.3 प्रमाण परीक्षणसत्यापन परीक्षण: एक कंटेनर में तरल पदार्थ पर या एक कंटेनर से नमूने पर विश्लेषण किया जाता है जो शिपमेंट का प्रतिनिधि है, जिससे सीमा मूल्यों को सत्यापित किया जा सकता है रासायनिक संरचनाहाइड्राज़िन पर आधारित प्रणोदक।

4 रासायनिक संरचना और भौतिक गुण

4.1 रासायनिक संरचना

जब तक लागू तकनीकी दस्तावेज में अन्यथा निर्दिष्ट न हो, विमान को आपूर्ति किए गए हाइड्राज़िन-आधारित प्रणोदक की रासायनिक संरचना लागू विश्लेषणात्मक तरीकों के अनुसार परीक्षण किए जाने पर तालिका 1 में निर्दिष्ट सीमाओं का पालन करेगी।


तालिका 1 - हाइड्राज़िन-आधारित रॉकेट ईंधन के लिए रासायनिक संरचना सीमाएं

4.2 भौतिक गुण

जब संचरित प्रकाश में दृष्टि से देखा जाता है, तो प्रणोदक एक रंगहीन, सजातीय तरल होना चाहिए।

5 डिलिवरी

इस मानक के अनुसार धारा 1 में निर्दिष्ट ग्रेड के हाइड्राज़ीन की आपूर्ति की जाएगी।

6 नमूनाकरण

चेतावनी- तरल और गैसीय अवस्था में हाइड्राज़िन एक ज्वलनशील, विषाक्त, वाष्पशील ईंधन है और ऑक्सीकरण एजेंट के संपर्क में आने पर अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है। हाइड्राज़िन को संभालते और संग्रहीत करते समय सावधानी बरती जानी चाहिए, सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग करें, और उन सामग्रियों के संपर्क से बचें जो हाइड्राज़िन के अनुकूल नहीं हैं।

6.1 नमूना योजना

यह सुनिश्चित करने के लिए कि हाइड्राज़िन प्रणोदक रसायन इस मानक द्वारा निर्धारित सीमा के भीतर है, सभी शामिल ऑपरेटरों को हाइड्राज़िन को उत्पादन से लेकर अंतरिक्ष यान में लोड करने के लिए एक योजना स्थापित करने और अंतिम उपयोगकर्ता के साथ समर्थन करने की आवश्यकता है। नमूनाकरण और विश्लेषणात्मक तरीकों को सभी सुरक्षा नियमों और नियमों का पालन करना चाहिए। इस योजना को स्थापित करना चाहिए:

- नमूना बिंदु;

- नमूना तकनीक;

- नमूने की आवृत्ति;

- नमूनों की मात्रा;

- नमूनों की संख्या;

- विश्लेषण के तरीके;

- प्रत्येक ऑपरेटर के नमूने लेने की जिम्मेदारी।

6.2 नमूना लेने का उत्तरदायित्व

जब तक लागू तकनीकी दस्तावेज में अन्यथा निर्दिष्ट न हो, विमान को हाइड्रैज़िन-आधारित ईंधन प्रदान करने के लिए जिम्मेदार आपूर्तिकर्ता को आपूर्तिकर्ता द्वारा विमान को आपूर्ति की गई हाइड्राज़िन की गुणवत्ता का नमूना और सत्यापन करना चाहिए। आपूर्तिकर्ता इस अंतर्राष्ट्रीय मानक में निर्दिष्ट नियंत्रण विश्लेषण करने के लिए अपने स्वयं के या अन्य उपयुक्त संसाधनों का उपयोग कर सकता है, जब तक कि ग्राहक द्वारा अन्यथा निर्देशित न किया जाए।

6.3 नमूना बिंदु

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, नमूनाकरण की सिफारिश उस स्थान पर की जाती है जहां हाइड्राज़ीन-आधारित प्रणोदक संग्रहीत किए जाते हैं या विमान में ईंधन भरने से पहले।

6.4 प्रतिचयन की बारंबारता

नमूना सालाना या आपूर्तिकर्ता और ग्राहक के बीच सहमत अनुसूची के अनुसार किया जाना चाहिए।

6.5 नमूना मात्रा

सीमा विश्लेषण करने के लिए एक नमूना कंटेनर में हाइड्राज़िन-आधारित ईंधन की मात्रा पर्याप्त होनी चाहिए। यदि किसी एकल नमूने में गुणवत्ता की पुष्टि के लिए आवश्यक सभी विश्लेषण करने के लिए अपर्याप्त हाइड्राज़िन ईंधन है, तो समान परिस्थितियों में अतिरिक्त नमूने लिए जाने चाहिए।

6.6 नमूनों की संख्या

नमूनों की संख्या इस प्रकार होनी चाहिए:

क) एक नमूना - भंडारण कंटेनर से;

ख) कितने भी नमूने - आपूर्तिकर्ता और उपभोक्ता के बीच सहमति के अनुसार।

6.7 भंडारण कंटेनर

जब तक लागू नमूना योजना में अन्यथा निर्दिष्ट न हो, नमूना लेने के बाद भंडारण कंटेनर को फिर से नहीं भरा जा सकता है।

6.8 तरल नमूने

तरल नमूने तरल हाइड्राज़िन की आपूर्ति से प्रतिनिधि नमूने होने चाहिए। निम्नलिखित विधियों में से किसी एक का उपयोग करके नमूने एकत्र किए जाने चाहिए:

क) एक ही प्रक्रिया का उपयोग करते हुए एक ही मैनिफोल्ड से और समान शर्तों के तहत नमूना कंटेनर और भंडारण कंटेनरों को एक साथ भरकर;

बी) नमूना कंटेनर के सुविधाजनक कनेक्शन के माध्यम से आपूर्ति किए गए कंटेनर से नमूना हटाकर। आपूर्ति किए गए कंटेनर और नमूना कंटेनरों के बीच एक दबाव नियामक का उपयोग न करें (उपयुक्त शुद्ध और नाली वाल्व स्वीकार्य हैं)। सुरक्षा कारणों से, नमूना कंटेनर और नमूना प्रणाली में आपूर्ति किए गए कंटेनर दबाव के बराबर या उससे अधिक का डिज़ाइन ऑपरेटिंग दबाव होना चाहिए।

6.9 अस्वीकृति

यदि खंड 7 के अनुसार परीक्षण किए गए हाइड्राज़िन प्रणोदक का कोई नमूना इस मानक की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है, तो उस नमूने द्वारा प्रस्तुत हाइड्राज़िन प्रणोदक को त्याग दिया जाएगा। अस्वीकृत हाइड्राज़ीन-आधारित रॉकेट ईंधन के निपटान की प्रक्रिया उपभोक्ता द्वारा स्थापित की जाती है।

विश्लेषण के 7 तरीके

7.1 सामान्य

आपूर्तिकर्ता को हाइड्राज़िन का गुणवत्ता स्तर सुनिश्चित करना चाहिए। विश्लेषण के वैकल्पिक तरीकों का वर्णन 7.3-7.12 में किया गया है । इस अंतर्राष्ट्रीय मानक में सूचीबद्ध तरीकों के अलावा अन्य विश्लेषण के तरीके स्वीकार्य हैं जब आपूर्तिकर्ता और ग्राहक के बीच सहमति हो।

ये परीक्षण यह पुष्टि करने के लिए कि वेयरहाउस आवश्यक गुणवत्ता स्तर प्रदान करने में सक्षम है, यह पुष्टि करने के लिए हाइड्राज़िन प्रणोदक पर किए गए विश्लेषणों की एक एकल या श्रृंखला है। आपूर्तिकर्ता और उपभोक्ता के बीच सहमति के अनुसार नियमित अंतराल पर गोदामों से लिए गए हाइड्राज़िन-आधारित प्रणोदक के प्रतिनिधि नमूनों का विश्लेषण करके इसकी जाँच की जा सकती है। परीक्षण आपूर्तिकर्ता द्वारा या आपूर्तिकर्ता और ग्राहक के बीच समझौते द्वारा चयनित प्रयोगशाला द्वारा किया जा सकता है।

परीक्षण आवश्यकताओं में हाइड्राज़िन के सभी सीमित मापदंडों का निर्धारण शामिल होना चाहिए।

7.2 विश्लेषण पैरामीटर

खंड 7.3-7.12 में प्रस्तुत विश्लेषणात्मक विधियों के पैरामीटर इस प्रकार हैं:

- अशुद्धियों की शुद्धता और सामग्री को वजन (% wt।) द्वारा प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाना चाहिए, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो;

- उपयोग किए गए तरल घटकों वाले गैस अंशांकन मानकों को हाइड्राज़िन-आधारित प्रणोदक के सीमा मूल्यों को निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विश्लेषणात्मक उपकरण को कैलिब्रेट करने की आवश्यकता हो सकती है;

- उपभोक्ता के अनुरोध पर, इन संदर्भ सामग्रियों को तैयार करने में उपयोग किए जाने वाले माप उपकरणों की सटीकता की पुष्टि एक आधिकारिक मानक संस्थान द्वारा की जानी चाहिए;

- विश्लेषणात्मक उपकरणों का उपयोग निर्माता के निर्देशों के अनुसार किया जाना चाहिए।

7.3 हाइड्राज़ीन की शुद्धता

हाइड्राज़िन की शुद्धता गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा निर्धारित की जाती है। इस पद्धति का उपयोग न केवल हाइड्राज़िन की शुद्धता को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि पानी, अमोनिया, एनिलिन और अन्य वाष्पशील कार्बन युक्त घटकों (परिशिष्ट ए) की सामग्री को निर्धारित करने के लिए भी किया जा सकता है। विश्लेषक को एक घटक को अलग करने और पता लगाने में सक्षम होना चाहिए इस घटक की निर्दिष्ट अधिकतम सामग्री के 10% की संवेदनशीलता। ... विश्लेषक को अंशांकन मानकों का उपयोग करके उपयुक्त श्रेणियों में अंशांकित किया जाना चाहिए।

पार्टिकुलेट मैटर गुरुत्वाकर्षण माप द्वारा निर्धारित किया जाता है। ईंधन की एक ज्ञात मात्रा को पहले से तौले गए परीक्षण झिल्ली फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है और धोने और सुखाने के बाद झिल्ली फिल्टर का बढ़ा हुआ वजन निर्धारित किया जाता है। परीक्षण झिल्ली फिल्टर के तहत स्थित नियंत्रण झिल्ली फिल्टर के द्रव्यमान में परिवर्तन भी निर्धारित किया जाता है। कण पदार्थ की मात्रा संदर्भ झिल्ली फिल्टर के सापेक्ष परीक्षण झिल्ली फिल्टर के द्रव्यमान में वृद्धि से निर्धारित होती है।

ए) आयन क्रोमैटोग्राफी द्वारा;

बी) पारा थायोसाइनेट के साथ वर्णमिति विधि;

ग) क्लोराइड चयनात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग करके पोटेंशियोमेट्रिक विधि;

घ) सिल्वर नाइट्रेट के साथ अनुमापन का उपयोग करते हुए विभवमितीय विधि।

क्लोराइड सामग्री को तरल हाइड्राज़िन के नमूने में प्रत्यक्ष विधि द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसे एक जलीय एसिड समाधान में भंग करने के बाद एक गैर-वाष्पशील अवशेष में निर्धारित किया जा सकता है।

क) 7.3 के अनुसार गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा;

(बी) हाइड्राज़िन मोनो-ईंधन ग्रेड के लिए पराबैंगनी स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा।

ए) परमाणु अवशोषण द्वारा;

बी) वर्णमिति विधि;

(सी) आर्गन प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री।

तरल हाइड्राज़िन के नमूने में लोहे की सामग्री को प्रत्यक्ष विधि द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसे एक जलीय एसिड समाधान में भंग करने के बाद एक गैर-वाष्पशील अवशेष में निर्धारित किया जा सकता है।

हाइड्राज़िन और अमोनिया घटकों को अवशोषित करने और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ने के लिए नमूना को एक मजबूत एसिड में इंजेक्ट किया जाना चाहिए। कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री तब निम्न विधियों में से एक द्वारा निर्धारित की जाती है:

a) गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा। कार्बन डाइऑक्साइड के पृथक्करण और विश्लेषण के लिए तकनीक चयनात्मक होनी चाहिए;

बी) अवरक्त विश्लेषण द्वारा;

c) वर्णमिति विधि, CO के लिए चयनात्मक।

7.12 अन्य वाष्पशील कार्बन युक्त घटकों की सामग्री

परिशिष्ट ए (संदर्भ)। गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) अनुप्रयोग

परिशिष्ट A
(संदर्भ)

गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) को हाइड्राज़िन अशुद्धियों जैसे अमोनिया और पानी, एनिलिन (एक उच्च शुद्धता ईंधन ग्रेड के लिए), कार्बन और कार्बन डाइऑक्साइड युक्त अन्य वाष्पशील सामग्री के विश्लेषण के लिए एक संदर्भ या पसंदीदा विधि के रूप में सिफारिश की जाती है ताकि हाइड्राज़िन की शुद्धता को नियंत्रित किया जा सके।

तालिका A.1 हाइड्राज़ीन के विश्लेषण के लिए इन विधियों के अनुप्रयोग को दर्शाती है।


तालिका A.1 - GC अनुप्रयोग

परिशिष्ट हाँ (संदर्भ)। रूसी संघ के संदर्भित राष्ट्रीय मानकों (और इस क्षमता में कार्य करने वाले अंतरराज्यीय मानकों) के साथ संदर्भित अंतर्राष्ट्रीय मानकों के अनुपालन पर जानकारी

परिशिष्ट हाँ
(संदर्भ)

तालिका हाँ.1

दस्तावेज़ का इलेक्ट्रॉनिक पाठ
कोडेक्स सीजेएससी द्वारा तैयार और इसके द्वारा सत्यापित:
आधिकारिक प्रकाशन
एम।: स्टैंडआर्टिनफॉर्म, 2011

झिल्ली प्रौद्योगिकी (झिल्ली विज्ञान, झिल्ली) विज्ञान और आधुनिक प्रौद्योगिकियों के विकास में एक उन्नत दिशा है। गैसीय और तरल मीडिया को अलग करने के लिए झिल्ली के तरीकों ने पहले ही औद्योगिक तकनीकी प्रक्रियाओं के बीच एक दृढ़ स्थान ले लिया है, हालांकि झिल्ली विज्ञान और प्रौद्योगिकी के पूर्ण गठन और वापसी की उम्मीद बाद में की जाती है।

झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया का सार इस प्रकार है। तंत्र में अलग किए गए पदार्थों का प्रारंभिक (गैस या तरल, बाइनरी या मल्टीकंपोनेंट) मिश्रण इसके एक तरफ अर्धपारगम्य झिल्ली के संपर्क में आता है, और झिल्ली के विशेष गुणों के कारण, छानना (पारगम्य - पर्मेट) से होकर गुजरता है यह प्रारंभिक मिश्रण के घटकों में से एक के साथ समृद्ध है। पृथक्करण इतना पूर्ण हो सकता है कि छानने में प्रारंभिक मिश्रण के उन घटकों की व्यावहारिक रूप से कोई अशुद्धता नहीं होती है जो झिल्ली द्वारा बनाए रखी जाती हैं और झिल्ली के दूसरी तरफ के तंत्र से ध्यान की एक धारा के रूप में हटा दी जाती हैं। . झिल्ली पृथक्करण मुख्य रूप से सभी झिल्लियों के निम्नलिखित मुख्य मापदंडों की विशेषता है: समय के साथ पारगम्यता, चयनात्मकता और स्थिरता। पारगम्यता झिल्ली का विशिष्ट प्रदर्शन है, जो झिल्ली सतह (एम 2) की इकाई के माध्यम से छानना (किलो / एच) की मात्रा के बराबर है, या यह झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया की दर है (किलो / (एम 2-एच)) . झिल्ली चयनात्मकता (पृथक्करण कारक) लक्ष्य (कुंजी) घटक के संबंध में झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया की दक्षता (पूर्णता) की विशेषता है। मौजूदा परिकल्पनाओं में, झिल्ली में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण का वर्णन करने के लिए प्रसार, केशिका, सोखना सिद्धांत आदि का उपयोग किया जाता है।

एक झिल्ली को एक फिल्म कहा जाता है, एक सपाट शरीर, जिसकी लंबाई दो निर्देशांक में तीसरे निर्देशांक की लंबाई से काफी अधिक होती है। झिल्ली एक निश्चित विभाजन की भूमिका निभाता है, जो प्रेरक शक्ति की कार्रवाई के तहत, पदार्थों के मिश्रण के चयनात्मक (चयनात्मक) पृथक्करण की भौतिक प्रक्रिया के प्रवाह को सुनिश्चित करता है। वर्तमान में, कई कृत्रिम रूप से तैयार झिल्ली हैं, जिन्हें विभिन्न संरचनाओं द्वारा दर्शाया जा सकता है - मोटे छलनी प्रकार से लेकर अत्यंत पतली बहुलक फिल्मों और फाइबर तक। वे विभिन्न प्रकार के झरझरा और गैर-छिद्रपूर्ण कार्बनिक (बहुलक फिल्म, ट्यूब, केशिकाएं, खोखले फाइबर, सपाट पतली चादरें) और अकार्बनिक (जिओलाइट, कार्बन, कांच, सिरेमिक, धातु) सामग्री से बने होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि सार्वभौमिक झिल्ली मौजूद नहीं है।

अर्ध-पारगम्य झिल्ली के निर्माण के लिए विभिन्न सामग्रियों का उपयोग किया जाता है: बहुलक फिल्में (पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉली कार्बोनेट, फ्लोरोप्लास्टिक, आदि); धातु की पन्नी (प्लैटिनम, पैलेडियम, चांदी, मोलिब्डेनम, आदि के मिश्र धातुओं से); झरझरा चश्मा (सोडियम बोरोसिलिकेट), आदि। झरझरा बहुलक झिल्ली आमतौर पर सॉल्वैंट्स को हटाकर या उनके गठन के दौरान बहुलक समाधान से पहले से पेश किए गए एडिटिव्स को धोकर प्राप्त किया जाता है। इस तरह से प्राप्त झिल्लियों में 100-200 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक सूक्ष्म सब्सट्रेट पर एक पतली (0.25-0.50 माइक्रोन) सतह परत होती है। झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया सतह सक्रिय परत में की जाती है, और सब्सट्रेट ऐसी मिश्रित झिल्ली की यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है।

धातु झरझरा झिल्ली पन्नी मिश्र धातु के घटकों में से एक के लीचिंग या उच्च बनाने की क्रिया द्वारा बनाई जाती है। इस मामले में, उच्च-छिद्रपूर्ण झिल्ली 0.1-5.0 माइक्रोन की सीमा में एक ही व्यास के छिद्रों के साथ प्राप्त की जाती है। झरझरा धातु झिल्लियों को प्राप्त करने का एक अन्य तरीका उच्च तापमान पर बारीक बिखरे हुए धातु के पाउडर को सिंटर करना है। झरझरा बहुलक और धातु झिल्ली का उपयोग रिवर्स ऑस्मोसिस और अल्ट्राफिल्ट्रेशन प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है। झिल्ली झिल्ली मॉड्यूल (सिस्टम) में इकट्ठे होते हैं; वे गैसों और तरल पदार्थों के लिए अर्ध-पारगम्य या अभेद्य हो सकते हैं।

वर्तमान में, सिंथेटिक बहुलक झिल्ली झिल्ली पृथक्करण के सिद्धांतों का उपयोग करते हुए तकनीकी प्रक्रियाओं का आधार है। झिल्ली के माध्यम से एक पदार्थ (द्रव्यमान स्थानांतरण) का स्थानांतरण अक्सर (लेकिन हमेशा नहीं) प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति की कार्रवाई के तहत होता है - झिल्ली के दोनों किनारों पर दबाव अंतर - ये तथाकथित बैरोमेम्ब्रेन पृथक्करण प्रक्रियाएं हैं: माइक्रोफिल्ट्रेशन , अल्ट्राफिल्ट्रेशन, नैनोफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस। यदि प्रेरक शक्ति झिल्ली के पहले और बाद की सीमाओं पर किसी पदार्थ (घटक) की सांद्रता में अंतर है, तो झिल्ली विधि को डायलिसिस कहा जाता है। झिल्ली विधि, जो प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति के रूप में झिल्ली के दोनों किनारों पर विद्युत क्षमता में अंतर का उपयोग करती है, इलेक्ट्रोडायलिसिस कहलाती है। डायलिसिस आज दवा में व्यापक रूप से शरीर में औषधीय पदार्थों की शुरूआत के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे एक चयनात्मक झिल्ली से एक कैप्सूल में रखा जाता है। इस मामले में, कैप्सूल से शरीर में दवा का प्रसार स्थानांतरण लंबे समय तक हो जाता है और, सबसे महत्वपूर्ण बात, सक्रिय घटक की निरंतर एकाग्रता के साथ। हेमोडायलिसिस आज भी व्यापक है - एक कृत्रिम गुर्दे के रूप में दवा में झिल्ली का उपयोग, जब झिल्ली के माध्यम से शरीर से विषाक्त पदार्थों को हटा दिया जाता है। अपशिष्ट जल से अम्ल और क्षार को हटाने के लिए उद्योग में डायलिसिस का भी उपयोग किया जाता है। झिल्ली डायलिसिस प्रक्रियाएं आपको पारा, सीसा, जस्ता, तांबा, चांदी, निकल, कैडमियम, क्रोमियम से अपशिष्ट और औद्योगिक समाधान (धाराएं, मिश्रण) को शुद्ध करने की अनुमति देती हैं। झिल्ली और झिल्ली तत्वों के उत्पादन में विश्व के नेता डॉव केमिकल, फिल्मटेक, हाइड्रानॉटिक्स, ओस्मोनिक्स (यूएसए) हैं।

निस्पंदन ठोस कणों को गैसों और तरल पदार्थों से अलग करने की एक हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रिया है। पारंपरिक निस्पंदन गैस या तरल से 10 माइक्रोन (0.01 मिमी) से बड़े निलंबित कणों को अलग करता है। इस प्रक्रिया को लागू करने के लिए, 0.2 एमपीए तक फिल्टर से पहले और बाद में एक दबाव ड्रॉप का उपयोग किया जाता है, जबकि प्रक्रिया का दबाव फिल्टर की ताकत से सीमित होता है - एक झरझरा सामग्री (कपड़े, फाइबर, पतले तार से बने धातु की जाली) , आदि।)। निस्पंदन का उपयोग लगभग सभी उद्योगों की प्रौद्योगिकियों में किया जाता है।

माइक्रोफिल्ट्रेशन में, स्लरी के लिए झिल्ली फिल्टर में पारंपरिक निस्पंदन की तुलना में छोटे छिद्र आकार होते हैं और इसलिए बड़े अंतर दबाव (0.5 एमपीए तक) की आवश्यकता होती है। इस मामले में, समाधान से कणों को 0.1 से 10 माइक्रोन के आकार के साथ 0.05-10 माइक्रोन के छिद्र आकार के साथ अलग करना संभव है। समान छिद्र त्रिज्या (आइसोपोरोसिटी) वाली सिंथेटिक पॉलीकार्बोनेट फिल्मों पर आधारित झिल्ली को प्रभावी ढंग से फ़िल्टरिंग सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। माइक्रोफिल्ट्रेशन का सफलतापूर्वक उपयोग बाँझ पानी प्राप्त करने के लिए किया जाता है (इस मामले में, बिखरे हुए कणों को झिल्ली द्वारा बनाए रखा जाता है), वाइन को स्पष्ट और स्थिर करने के लिए, पाश्चराइजेशन को बदलने के लिए, आदि।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन 0.001 से 0.02 माइक्रोन (1-20 एनएम) के आकार के कणों को 0.3-1.0 एमपीए के अधिक दबाव पर 1-100 एनएम के छिद्र आकार के साथ अलग करने की अनुमति देता है। यह कोलॉइडी विलयनों और विलयनों को अलग कर सकता है उच्च आणविक भार यौगिक(जिसके लिए झिल्ली अभेद्य हैं) इलेक्ट्रोलाइट्स आदि से। अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग दूध को क्रीम, फलों के रस, कॉफी और अन्य अर्क आदि में केंद्रित करने के लिए भी किया जाता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन मॉड्यूल न केवल बैक्टीरिया, बल्कि वायरस को समाधान से अलग करने में सक्षम हैं। मेम्ब्रेन अल्ट्राफिल्टर से गुजरने वाला पानी तब भी पिया जा सकता है जब स्रोत का पानी जैविक रूप से दूषित हो। समग्र अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली में 0.05-3.00 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक अलग परत और 100-110 माइक्रोन की मोटाई के साथ समर्थन सब्सट्रेट की एक या दो परतें हो सकती हैं।

नैनोफिल्ट्रेशन के दौरान, झिल्ली पर्याप्त उच्च दबाव - 0.8-3.0 एमपीए पर 1 एनएम के क्रम के कणों को बनाए रख सकती है। नैनोफिल्ट्रेशन का उपयोग जलीय घोल से कार्बनिक पदार्थों और खनिज अशुद्धियों को दूर करने के लिए किया जाता है।

चयनात्मक (चयनात्मक) प्रसार, उदाहरण के लिए, झिल्ली के माध्यम से पानी को परासरण कहा जाता है। पानी में मौजूद कण झिल्ली द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, और पानी शुद्ध होने पर, झिल्ली की सतह के माध्यम से प्रवेश करता है। ऑस्मोसिस के कारण, पानी एक विशेष रूप से चयनित झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करता है, भले ही झिल्ली के दोनों किनारों पर दबाव समान हो। वह प्रेरक शक्ति जिसके द्वारा पानी झिल्ली से होकर गुजरता है, आसमाटिक दबाव कहलाता है, जो विलेय की प्रकृति और उसकी सांद्रता पर निर्भर करता है। परासरण की घटना सभी जीवित जीवों के चयापचय को रेखांकित करती है; उसके लिए धन्यवाद, प्रत्येक जीवित कोशिका को पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है और इसके विपरीत, इससे स्लैग हटा दिए जाते हैं।

रिवर्स ऑस्मोसिस प्रक्रिया (रिवर्स ऑस्मोसिस) में ऑस्मोटिक दबाव से अधिक दबाव पर चुनिंदा पारगम्य झिल्ली के माध्यम से तरल समाधान के निस्पंदन होते हैं, जबकि मुख्य रूप से पानी झिल्ली से गुजरता है, और भंग पदार्थ समाधान में रहते हैं। इस प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति लागू और आसमाटिक दबावों के बीच का अंतर है। रिवर्स ऑस्मोसिस के झिल्ली तरीके 3-10 एमपीए के अधिक दबाव पर तरल समाधान से 0.0001 से 0.001 माइक्रोन (0.1-1.0 एनएम) के आकार के कणों को अलग करना संभव बनाते हैं। इस प्रक्रिया के लिए समाधान या दूषित (नमक) पानी के किनारे अतिरिक्त दबाव बनाने की आवश्यकता होती है: आमतौर पर पीने और खारे पानी के लिए 0.2-1.7 एमपीए और समुद्र और समुद्र के पानी के लिए 4-7 एमपीए लगभग 2.4 एमपीए के आंतरिक आसमाटिक दबाव के साथ। , जिसे आप दूर करना चाहते हैं। रिवर्स ऑस्मोसिस अणुओं और आयनों को अलग करता है।

पहला औद्योगिक रिवर्स ऑस्मोसिस सिस्टम XX सदी के शुरुआती 1970 के दशक में दिखाई दिया, और वर्तमान में, रिवर्स ऑस्मोसिस जल शोधन के सबसे किफायती, बहुमुखी और विश्वसनीय तरीकों में से एक बन गया है, जो कोलाइडल और भंग घटकों की एकाग्रता को 96 तक कम करने की अनुमति देता है। -99% और व्यावहारिक रूप से 100% सूक्ष्मजीवों और वायरस से छुटकारा पाते हैं। सिंथेटिक पॉलियामाइड, पॉलीसल्फोन, पॉलीमाइड झिल्ली का उपयोग रिवर्स ऑस्मोसिस समग्र पतली परत झिल्ली के रूप में किया जाता है। रोल झिल्ली मॉड्यूल कॉम्पैक्टनेस के लिए झिल्ली से बने होते हैं, झिल्ली भी खोखले फाइबर से बनते हैं, जो झिल्ली प्रतिष्ठानों की उत्पादकता में काफी वृद्धि करते हैं।

झिल्ली गैस पृथक्करण का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वायु घटकों के पृथक्करण में। 60% तक ऑक्सीजन से समृद्ध अंशों ने स्टील उद्योग में ऑक्सीजन विस्फोट में, दवा में, ऑक्सीजन के लिए (जटिल सर्जिकल ऑपरेशन के दौरान मानव हृदय और फेफड़ों का अस्थायी बंद होना), और नाइट्रोजन में समृद्ध अंश, अमोनिया के संश्लेषण में आवेदन पाया है। . गैस मिश्रण को अलग करने के लिए झिल्ली विधियों का उपयोग अमोनिया के संश्लेषण, हाइड्रोजन आइसोटोप को अलग करने और हीलियम को प्राकृतिक और तेल गैसों से अलग करने में किया जाता है। थर्मल पावर प्लांटों के उत्सर्जन से सल्फर डाइऑक्साइड (सल्फर गैस) S02 को अलग करने के लिए एक झिल्ली विधि, कार्बन डाइऑक्साइड CO2 और हाइड्रोजन सल्फाइड H2S से गैसों की सफाई शुरू की जा रही है। गैस पृथक्करण के लिए झिल्ली बहुलक कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों से बने होते हैं। पहली बार, यूरेनियम समस्थानिकों को लोहे से बनी एक झिल्ली का उपयोग करके अलग किया गया था, हाइड्रोजन चुनिंदा रूप से एक पैलेडियम झिल्ली से होकर गुजरता है, और हीलियम - फ्यूज्ड सिलिका। गैसों को अलग करने के लिए सिलिकॉन, टेट्राफ्लोरोएथिलीन, पॉलीएथेरिमाइड्स, सेल्युलोज एसीटेट, सिरेमिक और कांच की झिल्ली का उपयोग किया जाता है।

Pervaporation विधि (Pervaporatiori) एक झिल्ली के माध्यम से तरल के वाष्पीकरण पर आधारित है। बड़े पैमाने पर स्थानांतरण का कारण बनने वाले कई ड्राइविंग बलों की संयुक्त कार्रवाई के तहत एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया के रूप में वाष्पीकरण होता है: झिल्ली के दोनों किनारों पर दबाव, एकाग्रता और तापमान में अंतर। एक ही ऊर्ध्वाधर उपकरण में कई झिल्ली चरणों के रूप में बहु-चरणीय वेपरेशन को कभी-कभी झिल्ली आसवन (झिल्ली आसवन) कहा जाता है। दूध, कॉफी के अर्क को केंद्रित करने के लिए Pervaporation ने आवेदन पाया है; तेल शोधन प्रक्रियाओं में हाइड्रोकार्बन के पृथक्करण के लिए (ज़ाइलीन आइसोमर्स का मिश्रण, बेंजीन-साइक्लोहेक्सेन मिश्रण); भिन्न ओकटाइन संख्याओं के साथ भिन्नों के चयन के लिए; इथेनॉल निर्जलीकरण, आदि के लिए। भविष्य में, वेपरेशन आंशिक रूप से सुधार की जगह ले सकता है, लेकिन वर्तमान में यह उन मामलों में पूरक है जहां परिणामी एज़ोट्रोपिक मिश्रण (उदाहरण के लिए, इथेनॉल-पानी के मिश्रण) एक ही तापमान पर उबलते हुए सर्पिल के सुधार से अलग नहीं किए जा सकते हैं। रोल, जिसके बीच छिद्रित केंद्रीय जल निकासी पाइप पर जल निकासी परत-गास्केट, "घाव" रखे जाते हैं। झिल्ली की सतह के माध्यम से प्रारंभिक तरल समाधान की गति की एक निश्चित दिशा बनाने के लिए झिल्ली परतों के सभी तत्वों को सील कर दिया जाता है, छानना और ध्यान केंद्रित करने और निकालने के लिए। तंत्र का मजबूत शरीर बढ़े हुए प्रक्रिया दबावों के निर्माण की अनुमति देता है।

रिवर्स ऑस्मोसिस और अल्ट्राफिल्ट्रेशन प्रक्रियाओं के लिए खोखले फाइबर मॉड्यूल (खोखले फाइबर) वाले उपकरण (20,000-30,000 एम 2 / एम 3) तक अर्धपारगम्य झिल्ली के उच्च पैकिंग घनत्व के मामले में अधिक उन्नत होते हैं। यह 1.5-2.0 मीटर की लंबाई, 45-200 माइक्रोन (0.045-0.200 मिमी) के व्यास और 10-50 माइक्रोन (0.01-0.05 मिमी) की एक ट्यूब दीवार मोटाई के साथ झिल्ली खोखले फाइबर ट्यूबों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। खोखले फाइबर ट्यूब दसियों मेगापास्कल के ऑपरेटिंग दबावों का सामना करने में सक्षम हैं। फाइबर ट्यूबों के सिरों को एक गोल चपटे चकते में इकट्ठा करने और सील करने के लिए (आमतौर पर एपॉक्सी राल के साथ) विभिन्न डिजाइन समाधान होते हैं, जो शरीर के फ्लैंग्स और तंत्र के ढक्कन के बीच जकड़े होते हैं। यह डिज़ाइन खोखले फाइबर ट्यूबों के सिरों को यू-आकार के बंडल में जोड़ना और उन्हें एक ट्यूब शीट में ठीक करना संभव बनाता है। प्रारंभिक मिश्रण दोनों ट्यूबों के अंदर से गुजर सकता है और उनकी बाहरी सतह को धो सकता है। अन्य डिजाइनों में, खोखले ट्यूबों के सिरों को विभिन्न ट्यूब शीटों में लगाया जाता है जो तंत्र के बेलनाकार शरीर में रखे जाते हैं।

औद्योगिक गैसों के झिल्ली पृथक्करण के लिए, जैसे, उदाहरण के लिए, "तेज़" गैसें, अर्थात्, तेज़ी से मर्मज्ञ झिल्ली: जल वाष्प H20, हीलियम He, हाइड्रोजन H2, अमोनिया NH3, कार्बन डाइऑक्साइड CO2, ऑक्सीजन 02, और "धीमी" गैसों, या धीरे-धीरे घुसने वाली झिल्ली: कार्बन मोनोऑक्साइड CO, नाइट्रोजन N2, मीथेन CH4, एथेन C2H6, प्रोपेन C3H8, सिंथेटिक पॉलीमर खोखले फाइबर झिल्ली का उपयोग किया जाता है, जिसमें झरझरा झिल्ली फाइबर ट्यूब होते हैं, एक गैस पृथक्करण परत के साथ उनकी बाहरी सतह पर लागू होती है। 0.1 माइक्रोन (0.0001 मिमी) से अधिक की मोटाई नहीं। झरझरा सब्सट्रेट के उपयोग से प्रक्रिया के दबाव को 6.5 एमपीए तक बढ़ाना संभव हो जाता है। झिल्ली मॉड्यूल 500-700 m2 / m3 के झिल्ली पैकिंग घनत्व के साथ एक बदली गैस पृथक्करण कारतूस के रूप में बनाया गया है, जो एक बेलनाकार शरीर में घुड़सवार होता है, जिसमें एक गैस मिश्रण प्रवेश करता है और इसमें से अलग घटकों की दो धाराएं हटा दी जाती हैं। इस तरह की झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाएं 0.003-0.1 एमपीए के दबाव में हवा से 50% तक की शुद्धता के साथ ऑक्सीजन प्राप्त करना संभव बनाती हैं और हाइड्रोजन से 0.5-4.0 एमपीए के दबाव में 99.9% तक की शुद्धता के साथ नाइट्रोजन- गैसों से युक्त, उदाहरण के लिए, 5 एमपीए तक 90 -99% दबाव की शुद्धता के साथ हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए एक तेल रिफाइनरी में। उच्च शुद्धता की ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए सोखना और क्रायोजेनिक तकनीकों का उपयोग किया जाता है।

एक उदाहरण के रूप में, हम XX सदी के 80 के दशक से उपयोग किए जाने वाले लोगों के बारे में संक्षिप्त जानकारी देंगे। कुछ झिल्ली "यूओपी", यूएसए द्वारा "सेपेरेक्स" को संसाधित करते हैं। पाइपलाइन परिवहन की आवश्यकताओं के अनुसार कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2, हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस, जल वाष्प और भारी हाइड्रोकार्बन से हाइड्रोजन, हीलियम, साथ ही प्राकृतिक और संबंधित गैसों को शुद्ध करने के लिए सेपेरेक्स प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है। Separex झिल्ली प्रणालियां सरल हैं, तरल मैला ढोने वालों के बिना और मशीनरी के न्यूनतम उपयोग के साथ संचालित होती हैं। इसलिए, उनका उपयोग तटवर्ती प्रतिष्ठानों और अपतटीय प्लेटफार्मों दोनों के लिए सफलतापूर्वक किया जाता है। इन प्रणालियों में सफाई के एक या दो चरण हो सकते हैं। 3-11 एमपीए के अतिरिक्त दबाव पर 3-75% की सीमा में सीओ 2 सामग्री के साथ प्रारंभिक गैस मिश्रण बहुलक झिल्ली के ऊपर से गुजरता है, जबकि प्रारंभिक गैस मिश्रण दो धाराओं में विभाजित होता है। कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और जल वाष्प आसानी से झिल्ली के माध्यम से मजबूर हो जाते हैं और झिल्ली तंत्र के कम दबाव वाले स्थान में एकत्र हो जाते हैं (इस प्रवाह को परमीट कहा जाता है)। मीथेन, ईथेन, अन्य हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन उच्च दबाव वाली टेल गैस में जमा होते हैं, जो इस प्रकार इन घटकों में समृद्ध होता है। दो-चरण प्रणाली में, कम दबाव वाले पर्मेट को दूसरे चरण में बाद में झिल्ली को अलग करने के लिए संपीड़ित किया जाता है ताकि इसमें से हाइड्रोकार्बन को पुनर्प्राप्त किया जा सके। एक चरण प्रणाली के लिए हाइड्रोकार्बन वसूली दर 95% तक और दो-चरण प्रणाली के लिए 99% हो सकती है (फ़ीड गैस संरचना और शुद्धिकरण आवश्यकताओं के आधार पर)। संयंत्रों की क्षमता 28 हजार से 28 मिलियन एम3/दिन तक है। अपने पाइपलाइन परिवहन से पहले प्राकृतिक गैस का उन्नयन करते समय, इसकी झिल्ली शुद्धिकरण की लागत एक अमीन गैस शोधन इकाई की लागत से कम या तुलनीय होती है।

यूओपी पॉलीसेप प्रक्रिया को रिफाइनिंग, पेट्रोकेमिकल और रासायनिक प्रक्रियाओं की गैस धाराओं से हाइड्रोजन निकालने और शुद्ध करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके आवेदन का एक अन्य क्षेत्र संश्लेषण गैस की संरचना का समायोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ की रिहाई है। प्रारंभिक गैस फीडस्टॉक रिफाइनरी गैस धाराएं हो सकती हैं, जिसमें उत्प्रेरक सुधार, उत्प्रेरक क्रैकिंग ऑफगैस, हाइड्रोट्रीटिंग और हाइड्रोक्रैकिंग पर्ज गैस, और पेट्रोकेमिकल से गैस धाराएं शामिल हैं। रासायनिक प्रक्रिया: एथिलीन और मेथनॉल संयंत्रों से गैस, अमोनिया संयंत्रों से शुद्ध गैस, भाप सुधार से संश्लेषण गैस, आंशिक ऑक्सीकरण या अन्य गैसीकरण प्रक्रियाएं। कच्चे माल की संरचना, दबाव और उत्पाद की आवश्यकताओं के आधार पर 70-99% (मात्रा के अनुसार) की शुद्धता पर 70 से 95% तक इसके निष्कर्षण के गुणांक के साथ हाइड्रोजन शुद्धिकरण प्राप्त किया। मेम्ब्रेन सिस्टम "पॉलीसेप" को मेथनॉल और हाइड्रॉक्सी अल्कोहल उत्पादन के संश्लेषण गैस में सीओ / एच 2 अनुपात को सही करने के लिए पॉलीयुरेथेन और पॉली कार्बोनेट के संश्लेषण के लिए उच्च शुद्धता वाले कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ का उत्पादन करने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है। पॉलीसेप प्रक्रिया के लिए आवेदन का एक नया क्षेत्र गैस और बिजली सह-उत्पादन (1GCC) चक्रों में गैस से हाइड्रोजन की वसूली है।

पॉलीसेप प्रणाली खोखले फाइबर के रूप में आधुनिक मिश्रित बहुलक झिल्ली पर आधारित है। इन तंतुओं को काउंटरफ्लो मोड में काम करने वाले विशेष बंडलों में एकत्र किया जाता है, जो आपको पृथक्करण प्रक्रिया की अधिकतम प्रेरक शक्ति रखने और आवश्यक प्रतिस्थापन भागों और विधानसभाओं, सामग्रियों, रसायनों, आदि को कम करने की अनुमति देता है; भारी ऊर्जा लागत; प्रतिष्ठानों के संचालन के दौरान पर्यावरणीय खतरा; निर्माण की आवश्यकता अतिरिक्त प्रतिष्ठानप्रारंभिक महंगे जल उपचार के लिए; बड़ी परिचालन लागत। बड़े विलवणीकरण परिसरों के लिए एक गंभीर समस्या थर्मल पावर प्लांट और यहां तक ​​​​कि परमाणु रिएक्टरों के उपयोग के लिए शक्तिशाली थर्मल बॉयलर हाउस बनाने की आवश्यकता है, क्योंकि गर्मी की लागत अलवणीकरण परिसर की सभी लागतों की लागत का लगभग 40-50% है। . पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने और ऐसे परिसरों के रखरखाव पर बड़ी धनराशि खर्च की जाती है।

दुनिया भर में झिल्ली विलवणीकरण संयंत्रों के संचालन के अनुभव से पता चलता है कि उनकी परिचालन लागत को कम करने की कोई प्रवृत्ति नहीं है, क्योंकि सबसे कठिन समस्याएं प्रदूषण के परिणामों पर काबू पाने और फ़िल्टरिंग और झिल्ली उपकरण दोनों के पैमाने के गठन में बनी हुई हैं। इसलिए, कच्चे समुद्री जल के प्रारंभिक शुद्धिकरण का स्तर जल विलवणीकरण के झिल्ली तरीकों के प्रमुख पहलुओं में से एक बन रहा है, और प्रारंभिक जल उपचार की लागत कभी-कभी झिल्ली इकाइयों की लागत से काफी अधिक होती है। उदाहरण के लिए, झिल्ली मॉड्यूल को खिलाने से पहले, समुद्री जल को निलंबन, कोलाइडल अशुद्धियों, कठोरता वाले लवण, धातु, सक्रिय क्लोरीन, बोरॉन से अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए; इसे अवरोधकों के साथ नरम किया जाना चाहिए; झिल्ली को कीटाणुरहित करना, धोना और साफ करना आवश्यक है, जिसकी सेवा का जीवन 0.5-1.0 वर्ष तक कम हो जाता है। झिल्लियों का पूर्ण पुनर्जनन आमतौर पर असंभव है ", यांत्रिक और रासायनिक (अम्लीय, क्षारीय, आदि) झिल्लियों की फ्लशिंग का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब इकाई उत्पादकता 10-15% कम हो जाती है या जब झिल्ली सर्किट में दबाव ड्रॉप 0.20 से बढ़ जाता है- 0.25 एमपीए वर्तमान में, झिल्ली संयंत्रों की पूंजी और परिचालन लागत उच्च बनी हुई है, खासकर प्रक्रिया संयंत्रों की उच्च उत्पादकता के साथ।