Научная статья на тему 'ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛОСКИХ АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНИХ МЕМБРАН'

ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛОСКИХ АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНИХ МЕМБРАН Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
243
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ацетат целюлози / розчинники / формувальний розчин / мембрани / cellulose acetate / solvents / molding solution / membranes

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Мовчанюк О.М.

В статті розглянуто виготовлення плоских ацетатцелюлозних мембран методом інверсії фаз. Представлено схему комплексного виробництва плоских ацетатцелюлозних мембран для зворотного осмосу, ультрафільтрації і мікрофільтрації. Розглянуто склад формувального розчину, можливі розчинники ацетату целюлози, технологічні процеси виробництва.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MANUFACTURE OF FLAT CELLULOSE ACETATE MEMBRANES

The article considers the fabrication of flat cellulose acetate membranes by the phase inversion method. The scheme of complex production of flat cellulose acetate membranes for reverse osmosis, ultrafiltration and microfiltration is presented. The composition of the molding solution, possible solvents of cellulose acetate, technological processes of production are considered.

Текст научной работы на тему «ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛОСКИХ АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНИХ МЕМБРАН»

the C # programming language is that in Unity we can write a script so that the object obeys the laws of physics. Because Visual Basic is a syntax and functional language, we use it to perform simple calculations.

Python programming language has emerged as the highest level programming language to date. This is because it has open source and soda syntax. Python programming language is widely used in all fields. That's because it has so many libraries. There are PVlib and Solcore libraries for studying solar panels and modeling semiconductor solar cells. Fluctuations occur when we plot a graph of experimental results. Nonlinear regression is used in mathematical statistics to eliminate it and create a clear graph. One of the fastest growing areas of programming is Machine Learning. We use the Machine Learning algorithm in the Python programming language to determine the optimal values obtained in experiments.

In conclusion, the use of a software package for modeling in the study of semiconductor devices increases productivity and accuracy.

References

1. Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, N., and Gulomov., J. (2020). Kremniy asosli quyosh ele-mentlarida rekombinatsiya va generatsiya jarayoni. Science and Education, 1(2), 230-235. doi: 10.24412/2181-0842-2020-2-230-235

2. Gulomov, J., Aliev, R., Nasirov, M., and Ziyoitdinov, J. (2020). Modeling metal nanoparticles influence to properties of silicon solar cells, Int. J. of Adv. Res. 8(Nov), 336-345; doi.org/10.21474/IJAR01/12015

3. Gulomov, J., Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N. (2020). Exploring optical properties of solar cells by programming and modeling. Global Journal of Engineering and Technology Advances, 5(1), 032-038; doi.org/10.30574/gjeta.2020.5.1.0080

4. Aliev, R., Gulomov, J., Abduvohidov, M. et al. (2020) Stimulation of Photoactive Absorption of Sunlight in Thin Layers of Silicon Structures by Metal Nanoparticles. Appl. Sol. Energy 56, 364-370; https://doi.org/10.3103/S0003701X20050035

5. Gulomov, J., Aliev, R., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N., Kakhkhorov, J., Rashidov, B., & Temi-rov, S. (2021). Studying the Effect of Light Incidence Angle on Photoelectric Parameters of Solar Cells by Simulation. International Journal of Renewable Energy Development, 10(4), 731-736. https://doi.org/10.14710/ijred.2021.36277

6. Гуломов, Д., Алиев, Р., Мирзаалимов, А., Абдувохидов, М., Мирзаалимов, Н., Каххоров, Ж., ... & Иззатиллаев, Х. (2021). Oddiy va nanozarracha kiritilgan kremniy asosli quyosh elementining fotoelektrik parametrlarini yorug'likning tushish bur-chagiga bog'liqligi. Общество и инновации, 2(1), 1222.

7. Aliev, R., Abduvohidov, M., & Gulomov, J. (2020). Simulation of temperatures influence to photoelectric properties of silicon solar cells. Physics & Astronomy International Journal, 4(5), 177-180.

8. Gulomov, J., Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N., & Rashidov, B. (2020). Mathematical model of a rotary 3D format photo electric energy device. World Journal of Advanced Research and Reviews, 8(2), 164-172.

MANUFACTURE OF FLAT CELLULOSE ACETATE MEMBRANES

Movchaniuk O.M.

PhD in Technical science Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, PeremohyAv., 37, Kyiv, 03056, Ukraine

ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛОСКИХ АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНИХ МЕМБРАН

Мовчанюк О.М.

кандидат технгчних наук КП1 iM. 1горя Сгкорського, пр-т Перемоги, 37, м. Кшв, 03056, Украна

Abstract

The article considers the fabrication of flat cellulose acetate membranes by the phase inversion method. The scheme of complex production of flat cellulose acetate membranes for reverse osmosis, ultrafiltration and microfiltration is presented. The composition of the molding solution, possible solvents of cellulose acetate, technological processes of production are considered.

Анотащя

В статп розглянуто виготовлення плоских ацетатцелюлозних мембран методом шверсп фаз. Представлено схему комплексного виробництва плоских ацетатцелюлозних мембран для зворотного осмосу, уль-траф№трацп i мжрофшьтрацп. Розглянуто склад формувального розчину, можливi розчинники ацетату целюлози, технолопчш процеси виробництва.

Keywords: cellulose acetate, solvents, molding solution, membranes.

Ключовi слова: ацетат целюлози, розчинники, формувальний розчин, мембрани.

Мембрани для баромембранних установок ма-ють характеризуватися певним комплексом власти-востей (пориспстю, мщшстю, стшшстю до темпе-ратури, рН, агресивних середовищ тощо), що ви-значаються молекулярною й надмолекулярною структурою полiмерiв, на основi яких вони отри-манi, а також !х макроскопiчною структурою [1]. Отже роздана здатнiсть мембран, !х продуктив-нiсть та стабiльнiсть характеристик залежить не лише вiд природи полiмеру, з якого вони виготов-леш, а й вiд особливостей технологи !х отримання. [2, 3].

Найпоширешшими для баромембранних про-цесiв стали мембрани на основi ацетату целюлози (СА) [1-5]. СА характеризуеться досить високою кристалiчнiстю, що е функщею ступеня ацетилу-вання. У набухлому СА молекули води концентру-ються в аморфних областях за рахунок утворення водневих зв'язшв з атомами кисню карбошльних груп i, особливо, з незамщеними ОН-групами це-люлозного каркаса. За низького ступеня ацетилу-вання целюлози (як у целофаш) вологовмiст таких плiвок е високим. Однак вони мають порiвняно ни-зьку затримувальну здатнiсть. При пiдвищеннi ступеня ацетилування кристалiчнiсть зростае, однак стутнь набухання у водi й кшьшсть вшьно! води в полiмерi знижуються. Зв'язана вода, що взаемодiе безпосередньо з полiмером, мае знижену розчиню-вальну здатнiсть. При пiдвищеннi ступеня ацетилування целюлози до 40 % (у повшстю замщеному триацетал целюлози мiститься 62,4 % ацетатних груп) зростае затримувальна здатнiсть i знижуеться проникнiсть мембран. Зазвичай для формування мембран використовують СА приблизно з 38 %-м ступенем ацетилування ^ацетат целюлози), оскi-льки в цьому випадку досить висока затримувальна здатнiсть супроводжуеться прийнятною проникш-стю.

Для формування ультрафттрацшних СА мембран зазвичай в якосп розчинника використовують сумш ацетону з формамiдом (пороутворю-вач - перхлорат магшю), а у виглядi коагулянту (осаджувача) - воду [4]. Для одержання асиметрич-них СА мембран, придатних для ультрафттрацп, у якостi розчинник1в використовують М-метил-а-пiрролiдон, оцтову кислоту, 1,4-диоксан та шш^ а у виглядi осаджувачiв - iзопропанол, гептан [4]. Роз-чинювальна здатнiсть знижуеться в рядi ]Ч-метил-а-пiрролiдон > оцтова кислота > 1,4-диоксан, а здат-нiсть до осадження — у рядi iзопропанол > вода > гептан. Встановлено, що зi зниженням розчинюва-льно! здатностi осаджувача середнш радiус пор у мембранi зменшуеться, що обумовлено особливос-тями процесу структуроутворення при и форму-ванш. Змiна молекулярно! маси вихвдного полiмеру в широких межах мало впливае на роздiловi влас-тивостi мембрани, однак за низького ступеня поль меризацп (< 150) СА мембрани мають невисош ме-ханiчнi властивосп, тодi як за високого ступеня по-лiмеризацil (> 600-700) значно пвдвищуеться в'язк1сть розчинiв, що утрудняе полив при форму-ваннi мембран.

Процес виготовлення плоских СА мембран включае: розчинення полiмеру у розчиннику, отримання формувального розчину, вилив цього роз-чину на гладку скляну пластину, випаровування розчинника за низько! температури, коагуляцш в кри-жанiй водi та кшцевий вiдпал у гарячiй водi [6]. У типовому формувальному розчиш мiститься (у мас. %): 22,0 % СА; 1,1 % перхлорату магшю; 10,0 % води; 66,7 % ацетону. Середня молекулярна маса та розподш молекулярно! маси сирого порошку СА не е особливо важливим. Однак затримувальна здат-шсть може бути значно покращена за високого вмь сту ацетильних груп в СА в межах його розчинносп в ацетонi. Зазвичай рекомендують вмiст ацетильних груп 39,8 %.

Розчин виливаеться на гладку скляну пластину за температури ввд - 5 до - 10 оС. При цьому роз-чинник випаровуеться на повг^ впродовж 3 хв. В цей момент формуеться щшьний тонкий шар. Сформована плiвка потiм помiщаеться у крижану воду приблизно на 1 год для вимивання електролiту та гелеутворення. На цiй стадil мембрана е надто пористою i мае низьку мехашчну мiцнiсть i селектив-нiсть, проте високу продуктивнiсть. Одна, якщо сформована мембрана помщаеться в гарячу воду, пори мембрани стискаються i зростае товщина тонкого шару. Селектившсть i механiчна мщшсть, вiд-пов1дно, значно зростають.

З тдвищенням температури води, у якш ви-тримуеться мембрана, проникнiсть знижуеться, а селектившсть зростае. Здатшсть мембран до ущшь-нення е корисною властивютю. Наприклад, для зне-солення в1дпал слiд проводити за температури 65 -85 оС впродовж 5 хв. Ашзотропш СА мембрани, що приготовлеш таким чином, мали проникнiсть 3 • 105 кг/(м2 • с) i селективнiсть понад 99 % за тиску 10 МПа. Пiзнiше [6] почали виготовляти мембрани з СА без електролиу. Формувальний розчин склада-вся (у мас. %) з: 25 % СА; 30 % формашду; 45 % ацетону. Формування мембран стало значно прос-тшим (за к1мнатно! температури).

На практищ найбiльш широко використовують формування мембран мокрим i сухо-мокрим способами [2, 7]. Остаточна структура мембрани та И властивосп залежать вщ таких параметрiв [8]: концентрацп i складу полiмерного розчину; матерь алу пiдкладки; товщини шару поливального розчину полiмеру на шдкладцц природи та складу осаджувача (чи сумiшi осаджувач-розчинник); температури навколишнього середовища та полiмерного розчину, коагуляцiйноl та термообробно! ванн; три-валостi стадil випаровування перед коагуляцшною ванною; вологостi повiтря та швидкосп паро-, газо-обмiну над поверхнею розчину.

Процес формування плоско! мембрани склада-еться з чотирьох основних стадш [4]: 1) нанесення розчину полiмеру на плоску поверхню (наприклад, на нетканий полiефiрний матерiал чи на скляну пластину); 2) випаровування розчинника з поверхш по-лiмерного розчину (етап передформування мембрани); 3) занурення плiвки в осаджувальну ванну (етап коагуляци), де в1дбуваеться гелеутворення (як

осаджувач зазвичай використовують воду); 4) тер-мiчна обробка (вiдпал). Пiд час попереднього випа-ровування розчинника з розчину полiмеру нанесе-ного на поверхню шдкладки, формуеться активний шар мембрани. Його затримувальна здатнiсть зале-жить ввд тривалостi випаровування (кiлькостi випа-руваного розчинника), температури, швидкостi випаровування та вологосп навколишнього середо-вища. Збiльшення температури випаровування призводить до формування мембран з б№ш щшь-ним поверхневим шаром [9]. Цього ж можна дося-гти зменшенням товщини формувального розчину [10]. Товщина поливального розчину також впли-вае на формування макропустот в мембран [11]. При формувант мембран з розчину складу ацетат целюлози + ацетон + вода макропустоти форму-ються лише при товщит шару розчину 500 мкм. При зануреннi рвдко! полiмерно! плiвки в осаджу-вальну ванну утворюеться широкопориста основа мембрани [12].

Закономiрнiсть формування мембрани при за-нурент сформовано! плiвки у нерозчинник визна-чаеться взаемодiею мiж трьома компонентами - по-лiмером, розчинником та нерозчинником. [3]. Роз-чинник та нерозчинник починають змiшуватися за рахунок дифузп. Проникнення нерозчинника в пль вку вiдбуваеться по всьому поперечному перетину

у виглядi фронтальних дифузш, за якими рухаеться фронт коагулящ! (осадження, затвердiння) поль меру. Ддя осаджувача полягае у швидкому розк-ритгi того пол1мерного каркасу, який iснував у рвд-кому стан в розчинi. Поява гелю спостертаеться вiзуально при помутнiннi розчину в плiвцi. Як правило, ввдбуваеться ущiльнення плiвки в мiру випс-нення розчинника за рахунок виникнення сил мiж-молекулярно! взаемодй' в полiмерi. Основною об-ставиною, що визначае пористiсть i розмiр пор мембран, е ввдношення швидкостi фронту дифузп та фронту коагуляцп. Якщо коагуляцiя протiкае швидко пiсля випснення розчинника, то в плiвцi фь ксуеться таке розташування макромолекул, яке вони займають у розчинi. Якщо коагулящя вщбува-еться iз затзненням, встигае проходити релаксацiя, макромолекули вибудовуються в нову, бiльш щiльну структуру, аж до кристалiчно!. Якщо роз-чинник швидко уходить з плiвки, пористiсть збшь-шуеться. Регулювання цього процесу можна здшс-нювати: подбором пари «розчинник-осаджувач», додаванням до осаджувально! ванни розчинника, змiною температури осаджувально! ванни [3]. Для СА найкращим осаджувачем е вода. За зменшенням хiмiчно! спорiдненостi з водою (зверху до низу) ро-зчинники можна розташувати в ряд (табл. 1).

Таблиця 1

Розчинники ацетату целюлози та i'x властивостi [13 - 16]

Розчинник Формула Властивостi

Тетрапдрофу-ран (ТГФ) СН2 СН2 СН2 СН2 Рщина, з характерним запахом, добре розчинний у водг Температура китння - 66 °С, густина - 0,8892 г/см3 за температури 20 оС. Добре розчинний у водг Молярна маса (ММ)-72,11 г/моль

Ацетон (А) НзС^СНз Рщина без кольору з характерним запахом; температура китння 56,1°С при 760 мм.рт.ст.; густина 0,798 г/см3. Добре розчинний у водi та в багатьох органiчних розчинниках. ММ - 58,08 г/моль

Диоксан ф Рвдина без кольору; температура китння 101 °С; густина 1,03 г/см3. Добре розчинний у водi та в багатьох оргашчних розчинниках. Молярна маса - 88,11 г/моль

Оцтова кислота н,с-<°„ Рщина без кольору з характерним запахом; температура китння 117,87 °С за тиску 101,3 кПа; густина 1,0446 г/см3. Добре розчинний у водi та в багатьох оргашчних розчинни-ках. ММ - 60,053 г/моль

Диметилфор-мамщ (ДМФА) „V Рщина без кольору, добре розчинний у вод^ спирп, етерг Температура кипiння -153°С, густина -0,948 г/см3. ММ -73,09 г/моль

Диметилсуль-фоксид (ДМСО) »,с! Х„, Прозора рвдина, добре розчинний у вод^ спиртi. Температура китння - 189°С, густина - 1,1 г/см3 за 20 оС. ММ -78,13 г/моль

Ввдпал сприяе виникненню водневих зв'язшв мiж полiмерними ланцюгами i, як наслiдок, бiльш щшьною упаковцi надмолекулярно! структури. За-вершуються релаксацiйнi процеси, а для 1х приско-рення температура ввдпалу повинна вщповвдати початку переходу в високоеластичний стан [3]. Вва-жаеться, що шльшсть пор в мембран при вiдпалi не змiнюеться, лише зменшуеться !х розмiр. При цьому деформащя структури щiльного шару бь льше, нiж матрицi через бшьше скупчення внутрь шнiх напружень в ньому на стадп коагуляци.

Процес розчинення полiмеру е дуже вщповвда-льною операцiею, оскiльки спiввiдношення компонента розчину, його структура помггно впливають на властивостi мембран. Тривалють розчинення по-лiмеру i однорщшсть розчину значно залежать вiд типу апарату, в якому проводять розчинення, ввд режиму перемiшування, порядку завантаження компонентiв, температури процесу. У випадку при-готування формувальних розчинiв низько! в'язко-стi використовують апарати з пропелерними мiша-лками. Для отримання висококонцентрованих роз-чинiв високо! в'язкосп застосовують апарати з рамними, лопатевими та стральними мiшалками чи апарати зi шнеками. Частота обертання мшалки складае 5 - 50 хв-1 [2].

Для кращого розчинення полiмеру завантаження компонентiв здiйснюють частинами. Споча-тку в апарат заливають приблизно половину роз-чинника i за включено! мшалки невеликими порць ями вводять розпушений полiмер. Далi вводять решту розчинника i продовжують перемiшування (зазвичай 6 - 24 год) до повного розчинення поль меру. В цей перюд у сорочку апарату подають тепло - чи холодоносш для пришвидшення процесу розчинення. Агент набухання та iншi компоненти вводять вже в готовий розчин або попередньо змь шують з розчинником чи полiмером.

Фiльтрування розчину е необхщною та ввдпо-вiдальною операщею, що забезпечуе видалення на-бухлих частинок полiмеру (гель-частинок), мшера-льних домiшок, нерозчинених часток рiзного похо-дження. Зазвичай фiльтрування проводять у дешлька ступенiв. Для цього застосовують рамш, металокерам1чш або керам1чш (|нльтри. а також

фiльтри з намивними шарами. Фiльтруючий мате-рiал обирають залежно вiд в'язкостi, забрудненостi розчину та природи розчинника. В рядi випадк1в розчин пiдiгрiвають для зниження в'язкостi. Грани-чне значення тиску при фшьтруванш залежить ввд в'язкосп розчину i конструкцi! фiльтру, i зазвичай не перевищуе 2,5 МПа, хоча в окремих випадках може досягати 10 МПа.

Необхвдшсть видалення повiтря чи iншого газу з формувального розчину викликане тим, що буль-башки газу, потрапляючи в мембрану, можуть утво-рити у нш дефекти. Розчинене повiтря може видь лятися в процесi формування за змши температури формувального розчину i також стати причиною появи дефектов у мембранi. Видалення повiтря здш-снюють перiодичним або неперервним способом. У випадку перюдичного способу розчин довго витри-мують у баках за атмосферного чи зниженого ти-ску. Тривалiсть операци залежить вiд в'язкостi i ви-соти шару розчину, а також залишкового тиску в апарап.

Видалення повiтря з розчишв, що мiстять ма-лолетючi розчинники, може здiйснюватися непере-рвно за високо! температури i п1д вакуумом. Для цього застосовують апарати, в яких розчин спкае по похило встановленим всередиш апарата конусам.

Формування мембрани iз розчину вщбуваеться за допомогою фiль'ер, конструкц1ю яких вибира-ють залежно вiд необхщно! форми мембрани, в'яз-костi розчину i летючостi компонентiв розчину. Ре-гулювання товщини шару розчину, з якого буде сформована мембрана, здшснюють не лише змшою величини зазору мiж ножем i пiдкладкою, що руха-еться, але й за рахунок змiни швидкостi руху остан-ньо!. За рахунок тертя шарiв об нiж фiл'ери у верх-нiх шарах плiвки, що утворюеться, встановлюеться певна орiентацiя полiмерних ланцюпв, яка може впливати на властивосл мембрани. Вiд ретельно! шлiфовки нижнього краю ножа фiл'ери багато в чому залежить рiвномiрнiсть структури мембрани.

На рис. 1 представлено схему комплексного виробництва плоских ацетатцелюлозних мембран для зворотного осмосу, ультрафттраци i мiкрофi-льтращ!.

Рис. 1. Схема виробництва мембран з СА: 1 - апарат для приготування формувального розчину; 2 - насос; 3 - фшьтр; 4 - бак для видалення повiтря з формувального розчину; 5 - фть'ера; 6 - формувальний барабан; 7 - осаджувальна ванна; 8 - машина для промивання мембрани; 9 - машина для оброблення мембрани; 10 - сушарка; 11 - пристрш для дефектоскопiювання

Тривалкть передформування можна регулю-вати за рахунок змiни довжини шляху рвдко! плiвки до занурення Г! в осаджувальну ванну, змiною в зонi передформування температури i концентрацi! парiв розчинника, а також швидкостi руху повпря.

Основними технологiчними параметрами ста-ди формування е температура осаджувально! ванни та Гг склад, швидк1сть руху формовано! плiвки. На стадi! формування в осаджувальнш ваннi утворю-еться гель, що iмпрегнований сумiшшю розчинника i осаджувача. Пiдтримування стабiльно! температури в осаджувальнш ванш здшснюеться теплооб-мiнниками, що розташованi ззовш формувально! машини, змiйовиками, що укладено в барцi, або по-мщенням барки в термостатичну сорочку.

Основними параметрами стадп вiдмивання мембран ввд залишкового розчинника е температура, швидшсть руху промивно! рiдини та !! склад. Регулюючи цi параметри, можна змiнювати кинетику процесу та ступiнь його завершеностi. Для СА температура склування у сумiшi води з розчинни-ком не перевищуе 50 оС, а на^вання промивно! води вище цiе! температури може спричинити де-формацш мембрани при протягуванш !! через про-мивнi барки.

Пiсля промивання мембрани для зворотного осмосу шддають гiдротермiчному обробленню (вiдпал) впродовж 1 - 10 хв гарячою водою за температури 70 - 100 оС. При цьому тдвищуеться се-лективнiсть мембран i !х стшшсть до пiдвищених тисков. Пiд час ввдпалу уникають натягу плiвки. Для зб№шення продуктивностi ацетатцелюлозних мембран тсля гiдротермiчного оброблення !х обро-бляють алiфатичними спиртами [6].

Перед сушшням, для запобiгання незворотно! усадки, мембрани iмпрегнують труднолетючими родинами, наприклад, глiцерином чи його водними розчинами. Iнодi до нього додають поверхнево-ак-тивнi речовини (ПАР). Тривалiсть операцп, зале-жно ввд пористостi мембрани i температури, скла-дае ввд 2 до 30 хв. Шсля iмпрегнування мембрану шддають сушiнню. Вода з не! випаровуеться, а гль церин (чи шша труднолетюча рщина) залишаеться в мембранi, заповнюючи пори. Сушшня мембран для зворотного осмосу i ультрафiльтрацi!, що отри-маш методом мокрого формування, не е обов'язко-вим. Його здiйснюють для мшроф№трацшних мембран, причому до сушшня !х не iмпрегнують. Температура сушшня - 50 - 90 оС. Може застосову-ватися контактне чи конвективне сушшня.

Далi передбачають дефектоскошювання мембран - вiзуальний огляд поверхнi на наявнiсть пош-коджень, стороннiх включень та iн. Його здшсню-ють перемотуванням мембран над поверхнею скля-ного столика, що пiдсвiчуеться знизу. Готовi мембрани упаковують в рулони або у виглядi дисков, квадратiв та аркушiв шшо! форми.

Кроком вперед е процес виготовлення плоских ультрафiльтрацiйних СА мембран, що пропонують автори [17]. Мембрани готували методом iнверсi! фаз, з використанням ацетату целюлози як поль меру, LiQ та СаС12 як пороутворювачiв та метил-

^)-лактату як розчинника. Bci складовi формуваль-ного розчину, що використанi в цш po6oTi, отриму-ють i3 ввдновлюваних ресурсiв; вони бiологiчно ро-зкладаються, е нетоксичними та нелеткими оргаш-чними сполуками. Проникнiсть мембран складае 13 - 177 дм3/(м2тод^бар).

Висновки. CA-асиметричнi мембрани засто-совуеться в широкому дiапазонi процесiв фiльтрацiï (ввд зворотного осмосу до мiкрофiльтрацiï). Обумо-влено це вiдносно низькою варпстю CA, вщновлю-ваною сировинною базою [5], вщносно нескладною технологiею виготовлення. Змшюючи ступiнь замь щення СА, можна в широких межах варшвати його пдрофшьшстю. А змiнюючи параметри технолоп-чного процесу виробництва, можна впливати на ос-новнi властивосп мембрани. Наступний огляд буде присвячений методам модифiкацiï СА мембран.

References

1. Movchaniuk O.M. Ultrafiltration membranes based on cellulose and its derivatives. German International Journal of Modern Science. * 2021, 10 (1). 13-15 [Published in Ukrainian].

2. Dubyaga V.P., Perepechkin L.P., Katalevsky E.E. Polymer membranes. Moscow: Chemistry; 1981 [Published in Russian].

3. Svitzov A.A. Introduction to membrane technology.2006 [Published in Russian].

4. Bryk M.T., Capyuk E.A. Ultrafiltration. Kiev: Nauk. dumka, 1989 [Published in Russian].

5. Lee A., Elamb J.W., Darling S.B. Membrane Materials for Water Purification: Design, Development, and Application. Environmental Science. Water Res. Technol. 2016, 2 (1). 17-42.

6. Hwang S.-T., Kammermeyer K. Membrane separation processes. Moscow: Chemistry; 1981 [Published in Russian].

7. Lloyd D., Kinzer K., Tseng H. Microporous membrane formation via thermally induced phase-separation. Solid liquid-phase separation. J.Membr. Sci.1990. 52. 239-261.

8.Baker RW: Membrane Technology and Applications. 3rd edn. Chichester, UK: John Wiley Sons, Ltd.; 2012.

9. Mohamed N.A., Al-DossaryA.O.H. Structure-property relationships for novel wholly aromatic poly-amide-hydrazides containing various proportions of para-phenylene and meta-phenylene units. III. Preparation and properties of semi-permeable membranes for water desalination by reverse osmosis separation performance. Eur. Polym. J. 2003. 39. 739-750.

10. Matsuyama H., Teramoto M., Uesaka T. Membrane formation and structure development by dry cast process. J. Membr. Sci. 997.135. 271-288.

11. Vogrin N., Stropnik C., Musil V., Brumen M. The wet phase separation: the effect of cast solution thickness on the appearance of macrovoids in the membrane forming ternary cellulose acetate/acetone/water system. J. Membr. Sci. 2002. 207. 139-141.

12. Scharnagl N., Buschatz H. Polyacrylonitrile (PAN) membranes for ultra-and microfiltration. Desalination. 2001. 139. 191-198.

13. Wagner Jr., Frank S. Acetic Acid // Kirk-Oth-mer Encyclopedia of Chemical Technology. 4th. New York : John Wiley & Sons, 2004.

14. Chemical encyclopedia. Moscow: Soviet Encyclopedia, 1988. [Published in Russian].

15. Herbert Müller, «Tetrahydrofuran» in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim.

16. "Zhangjiagang Shunchang Chemical Co., Ltd". Триетилфосфат. 2004 року.

17. Medina-Gonzalez1 Y., Aimar, P. Lahitte J.-F., Remigy J.-C. Towards green membranes: preparation of cellulose acetate ultrafiltration membranes using methyl lactate as a biosolvent. International Journal of Sustainable Engineering. 2011, 4 (1). 75-83.

ANALYSIS OF THE POWER OF THE EXPANDER-GENERATOR UNIT DEPENDING ON THE TEMPERATURE OF THE LOW-POTENTIAL HEAT SOURCE

Mukolyants A.A.

Docent

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Sotnikova I.V. Senior Lecturer

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Karimova N.E.

Assistant

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Taubaldiev A.A. Bachelor

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДЕТАНДЕР - ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА

Мукольянц А.А.

Доцент

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Сотникова И.В Старший преподаватель

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Каримова Н.Э. Ассистент

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Таубалдиев А.А. Бакалавр

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Abstract

The article deals with the problem of using secondary energy resources in the natural gas transportation and distribution system, and the possibility of generating electricity without burning fuel by reducing high-pressure natural gas at gas distribution stations. The analysis of the influence of the temperature of a low - potential heat source on the preheating of the gas at the inlet to the expander-generator unit and, consequently, on the power is given.

Аннотация

В статье рассматривается проблема использования вторичных энергоресурсов в системе транспорта и распределения природного газа, и возможность производства электроэнергии без сжигания топлива редуцированием природного газа высокого давления на газораспределительных станциях. Приведён анализ влияния температуры низкопотенциального источника тепла на предварительный подогрев газа на входе в детандер - генераторный агрегат и, следовательно, на мощность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.