адъюнкт архитектуры;адъюнкт технических наук;
adjunct of architecture;adjunct of technical sciences;
В статье проведён сравнительный анализ баромембранных, электродиализных и электробаромембранных технологий для решения задач очистки промышленных растворов, содержащих никель. Определены ключевые преимущества, ограничения и области рационального применения, перечисленных технологии. Экспериментально исследована эффективность разделения растворов, содержащих ионы Ni²⁺ с применением каждого из рассматриваемых процессов. При очистке растворов использовались различные гетерогенные катионообменные и анионообменные мембраны (МГА-80, МГА-95, МК-40Л и МА-41П), изготовленные ООО «ИП Щекиноазот». В результате экспериментальных исследований по обратному осмосу установили, что применение мембраны MГA-95 обеспечивает более эффективное разделение растворов с невысоким содержанием целевого компонента в ретентате. Наличие у мембраны МГА-95 более мелких нанопор, чем у мембраны МГА-80 и более тонкого селективно-проницаемого слоя, в котором в основном проницают молекулы воды и задерживаются ионы и молекулы растворенного вещества, способствует образованию поляризационного слоя, обладающего динамическими свойствами. Отмечено, что электродиализный метод обладает более высоким преимуществом, так как имеет ионоселективные мембраны с высокими характеристиками по транспортным свойствам, мембраны выпускаются в промышленном масштабе, по высокому диапазону изменения рН и температуры разделяемого раствора, может разделять промышленные растворы с получением высоко концентрированного концентрата и глубоко очищенного дилюата. Показано, что электродиализные методы превосходят другие методы разделения по производительности и позволяют получать растворы с высокой концентрацией извлекаемого компонента. Применение мембранных технологий повышает эффективность очистки промышленных растворов, сокращает энергопотребление и обеспечивает защиту окружающей среды.
The article provides a comparative analysis of baromembrane, electrodialysis and electrobaromembrane technologies for solving the problems of purification of industrial solutions containing nickel. The key advantages, limitations and areas of rational application of the listed technologies are identified. The efficiency of separation of solutions containing Ni2⁺ ions using each of the processes under consideration has been experimentally investigated. Various heterogeneous cation exchange and anion exchange membranes (MGA-80, MGA-95, MK-40L and MA-41P) manufactured by IP Shchekinoazot LLC were used in the purification of solutions. As a result of experimental reverse osmosis studies, it was found that the use of the MGA-95 membrane provides more efficient separation of solutions with a high content of the target component in the retentate. The presence of smaller nanopores in the MGA-95 membrane than in the MGA-80 membrane and a thinner selectively permeable layer, in which mainly water molecules permeate and ions and solute molecules are trapped, contributes to the formation of a polarization layer with dynamic properties. It is noted that the electrodialysis method has a higher advantage, since it has ion-selective membranes with high characteristics in terms of transport properties, membranes are produced on an industrial scale, with a high range of pH and temperature changes in the separated solution, and can separate industrial solutions to produce highly concentrated concentrate and deeply purified dilute. It has been shown that electrodialysis methods are superior to other separation methods in terms of productivity and make it possible to obtain solutions with a high concentration of the extracted component. The use of membrane technologies increases the efficiency of cleaning industrial solutions, reduces energy consumption and ensures environmental protection.