Folyadékmembránok. Simándi Béla BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék /65

Hasonló dokumentumok
Környezetbarát eljárások

MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFOM

Extrakció. Vegyipari és biomérnöki műveletek segédanyag Simándi Béla, Székely Edit BME, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Aminosavak, peptidek, fehérjék

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Vegyipari műveletek m

A programban együttm KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS ANYAGGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI IRODA

Környezetbarát eljárások

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

8.13. Szőrési gyakorlat laboratóriumi membránszőrı berendezésen I. Ultraszőrés (ultrafiltration, UF)

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

Név: Dátum: Oktató: 1.)

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Előadás címe: A vörösiszappal szennyezett felszíni vizek kárenyhítése. Mihelyt tudjátok, hogy mi a kérdés érteni fogjátok a választ is Douglas Adams

Szolár technológia alkalmazása a szennyvíziszap kezelésben. Szilágyi Zsolt szennyvízágazati üzemvezető Kiskunhalas, 2018.December 07.

Számítástudományi Tanszék Eszterházy Károly Főiskola.

In-situ mérés hordozható XRF készülékkel; gyors, hatékony nehézfémanalízis

Művelettan 3 fejezete

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

Indokolt-e határértékek szigorítása a szennyvíziszapok mezőgazdasági felhasználásánál?

Jellemző redoxi reakciók:

MEMBRÁNTECHNOLÓGIAI SZAKMAI NAP MASZESZ - Budapest

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Új alternatív módszer fenol származékok vizsgálatára felszíni és felszín alatti víz mintákban

HETEROGÉN FÁZISÚ ENZIMES REAKCIÓK HOMOGÉN ENZIMES REAKCIÓK ELŐNYÖK/HÁTRÁNYOK

0,25 NTU Szín MSZ EN ISO 7887:1998; MSZ 448-2:1967 -

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ZINCI ACEXAMAS. Cink-acexamát

Áramforrások. Másodlagos cella: Használat előtt fel kell tölteni. Használat előtt van a rendszer egyensúlyban. Újratölthető.

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Illékony anyagok kinyerése vizes oldatokból

Mikrobiológiai üzemanyagcella alapvető folyamatainak vázlata. Két cellás H-típusú MFC

PANNON Egyetem. A szennyvíztisztítás fajlagos térfogati teljesítményének növelése. Dr. Kárpáti Árpád március 28.

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vegyipari technikus Vegyipari technikus

ALPHA spektroszkópiai (ICP és AA) standard oldatok

A víz kondicionálása. Dr. İsz János, BME EGR Tsz. Tajti Tivadar, LG Energia Kft Atomerımővek BME NTI

Zn-tartalmú szennyvíz membránszűrése. Dr. Cséfalvay Edit, egyetemi tanársegéd BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

a NAT /2010 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

környezetvédelmi felülvizsgálatának tapasztalatai

Szervetlen kémiai laboratóriumi gyakorlat, oktatói lista 2015/2016, II. félév

egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

OTKA T Szakmai beszámoló. (Zárójelentés )

A FELSZÍNI VIZEKET ÉRŐ TERHELÉSEK JELLEMZÉSÉNEK KORLÁTAI PELYHE SZABINA

Szennyezett talajvizek szulfátmentesítése ettringit kicsapásával

SZENNYVÍZ ISZAP KELETKEZÉSE,

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Elméleti összefoglalás a membrán-szeparációs műveletekhez

Általános iskola (7-8. évfolyam)

29. Sztöchiometriai feladatok

Az Ivóvízminőség-javító program technológiai vonatkozásai. Licskó István Laky Dóra és László Balázs BME VKKT

Környezetvédelem / Laboratórium / Vizsgálati módszerek

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

SZILÁRD FÁZISÚ EXTRAKCIÓ MINDIG UGYANÚGY

Vegyipari műveletek II. Témakör: abszorpció Székely Edit BME VBK

Környezetbarát eljárások. Simándi Béla BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

Minta-előkészítési módszerek és hibák a szerves analitikában. Volk Gábor WESSLING Hungary Kft.

A standardpotenciál meghatározása a cink példáján. A galváncella működése elektrolizáló cellaként Elektródreakciók standard- és formálpotenciálja

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

SUCRALFATUM. Szukralfát

GALAKTURONSAV SZEPARÁCIÓJA ELEKTRODIALÍZISSEL

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Fordított ozmózis. Az ozmózis. A fordított ozmózis. Idézet a Wikipédiából, a szabad lexikonból:

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Dr Szabó Imre GEOSZABO Mérnöki Iroda Bt. MISKOLC XVII. Országos Környezetvédelmi Konferencia és Szakkiállítás SIÓFOK, 2003.

Előadó: Dr. Haller Gábor Szám: 12164/2002. Tárgy: Poly-Feed műtrágya család forgalomba hozatali és felhasználási engedélye

AZ MFGI LABORATÓRIUMÁNAK VIZSGÁLATI ÁRAI

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

Hol tisztul a víz? Tények tőmondatokban:

Elektrolitok nem elektrolitok, vezetőképesség mérése

3. változat. 2. Melyik megállapítás helyes: Az egyik gáz másikhoz viszonyított sűrűsége nem más,

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

B. feladat elvégzendő és nem elvégzendő kísérletei, kísérletleírásai. 1. Cink reakciói

Az extrakció. Az extrakció oldószerszükségletének meghatározása

Kémiai energia - elektromos energia

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

Bemutatkozás, a tárgy bemutatása, követelmények. Munkavédelmi tájékoztatás.

Diffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)

Szilvásvárad Szalajka vízmű, PALL membrán tisztítás kérdései üzemeltetési szempontból Pintér János

Élelmiszerek. mikroszennyezőinek. inek DR. EKE ZSUZSANNA. Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium. ALKÍMIA MA november 5.

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás VI

Az oldatok összetétele

A MEPS (Microextraction by Packed Sorbent) minta-előkészítési módszer alkalmazása környezeti vízminták GC-MS áttekintésében

A budapesti aeroszol PM10 frakciójának kémiai jellemzése

AMMÓNIA TARTALMÚ IPARI SZENNYVÍZ KEZELÉSE

ELEKTROANALITIKA (ELEKTROKÉMIAI ANALÍZIS)

Az engedélyező hatóság az Amalgerol forgalomba hozatali és felhasználási engedélyét az alábbiak szerint adja ki:

A 2007/2008. tanévi. Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny. első (iskolai) fordulójának. javítási-értékelési útmutatója

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

Elektrokémia Kiegészítés a praktikumhoz Elektrokémiai cella, Kapocsfeszültség, Elektródpotenciál, Elektromotoros erı.

Átírás:

Folyadékmembránok Simándi Béla BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék simandi@mail.bme.hu /65 1

Folyadékmembrán elválasztás Petróleum víz többszörös emulzió (Boys, 1890) Folyadékmembrán extrakció (Li, 1968) Típusok: víz/olaj/víz olaj/víz/olaj gáz/folyadék/gáz 2

Anyagátadás a folyadékmembránon keresztül (I. típus, egyszerő diffúzió, simple uphill transport ) F betáplálás S oldószer R fogadó fázis A célkomponens B reagens Példa: C 6 H 5 OH + NaOH C 6 H 5 O - Na + + H 2 O 3

Anyagátadás a folyadékmembránon keresztül (II. típus, reagenssel segített transzport, facilitated transport ) X átvivı anyag (carrier) Példa: A: ecetsav, B: NaOH, X: tercier amin 4

Anyagátadás a folyadékmembránon keresztül (III. típus, ioncsere, coupled transport ) X átvivı anyag C csere partner Példa: Cu 2+ + 2HX CuX 2 + 2H + ahol X: LIX 63 5

Folyadékmembránok létrehozása 1. Rögzített (támasztott) membránok: Membránszeparációs mőveletekhez gyártott membránok: támaszték 20 50 µm pórusméret 0,02 1 µm Fajlagos felületek: spirális modul 10 3 m 2 /m 3 üreges szál modul 10 4 m 2 /m 3 6

BEVPOR MH Liquid Membrane Cartridge Filter Támasztó membránok The cross-section of hollow fiber membrane: (a) the overall crosssection of hollow fiber membrane; (b) the partial cross-section of hollow fiber membrane (magnification: 1000 ); (c) the partial crosssection of hollow fiber membrane (magnification: 3000 ). Close-up Cross Section of a Hollow Fiber 7

Réz extrakciója híg vizes oldatból (III. típus) Membrán: Nuclepore vastagság 20 µm átlagos pórusméret 0,5 µm porozitás 15% Membránfolyadék: ACORGA P-5100 (2%) normál paraffin 8

Réz extrakciója rögzített folyadékmembránon keresztül 9

Problémák Lassú (nagy diffúziós ellenállás, a membránvastagság nem csökkenthetı tovább, mert elszakad) Kimosódás (élettartam 10 15 nap, kötés a vázszerkezethez) Üreges szálban nagy nyomáskülönbség (kiszorítja a folyadékot a pórusokból) 10

Folyadékmembránok létrehozása 2. Emulziós membránok (kétszeres emulziót hoznak létre): Elsı emulzió: víz az olajban (felületaktív anyag, intenzív keverés) Második emulzió: elsı emulzió diszpergálása vízben (mérsékelt keverés) 11

Többszörös emulzió szerkezete Jellemzı méretek: Nagy cseppek 0,1 5 mm Kicsi cseppek 0,5 10 µm Fajlagos felület 10 6 m 2 /m 3 12

Réz és fenol kinyerése emulziós folyadékmembrán extrakcióval Réz: 2% ACORGA P-5100/paraffin 5% SPAN 80 R: 1,5 mol/l H 2 SO 4 Fenol: normál paraffin 5% SPAN 80 R: 0,5% NaOH Probléma: emulzió megbomlása 13

Az emulziós membrán elválasztás technológiai lépései Emulzió készítés 1-2 liter méretben n=1000 2000 1/min Anyagátadás 1 2 liter méretben n= 200 400 1/min Megbontás Oldószer regenerálás 14

Emulzió megbontás (gravitációs ülepítés nem mőködik!) Centrifugálás Melegítés Ultrahangos megbontás Elektrosztatikus leválasztás 15

Elektrosztatikus leválasztás Kevés energiát igényel Nagy mennyiség feldolgozható Nincs kémiai változás Membránfázis visszaforgatható Nincs környezetszennyezés 16

Elektrosztatikus emulzióbontás Feszültség: 1 30 kv Frekvencia: 2 khz Fogyasztás: 0,5-5 kwh/m 3 17

A folyadékmembránok alkalmazása Fémionok kivonása híg vizes oldatokból (Cu, Zn, Pb, Cr, Cd, Hg, U, Cs) Szerves szennyezık eltávolítása szennyvízbıl (fenol, krezol stb.) Biotechnológiai termékek kinyerése (ecetsav, propionsav, aminosavak stb.) 18

Aminosavak transzportja a membránon keresztül: fenilalanin (Phe) F S R C + : felületaktív anyag 19

Aminosavak transzportja a membránon keresztül: lizin (Lys) F S R HA: di-(2-etilhexil)-foszforsav (D2EHPA) 20

Ipari példa: cink visszanyerése szennyvízbıl T oldószer tároló; H homogenizáló; P extrakciós oszlop; S elektrosztatikus emulzió bontó; (1) szennyvíz, 75 m 3 /h, 500 mg/l Zn; (2) tisztított szennyvíz, 75 m 3 /h, 1-3 mg/l Zn; (3) fogadó fázis, 0,5 m 3 /h, 250 g/l H 2 SO 4 ; (4) kinyert cink-szulfát, 0,5 m 3 /h, 60 g/l Zn; (5) oldószer fázis, 5 m 3 /h; 21 (6) emulzió, 5,5 m 3 /h.

Oszlopok- Keverés Oldshue-Rushton Nehéz fázis Könnyő fázis 22

Reagens: di-(2-etilhexil)-ditiofoszforsav (DTPA) 23

Felületaktív anyag: SPAN 80 majd ECA 11522 felületaktív anyag kémiai szerkezete 24

A folyadékmembrán extrakciós üzem megtérülési idejének függése a szennyvíz mennyiségétıl és a cink koncentrációtól Amortizáció (év) cink koncentráció a szennyvízben térfogatáram (m 3 /h) 25

Köszönöm a figyelmüket! 26