Спосіб спалювання вугілля марки г

Реферат: Спосіб спалювання вугілля марки Г включає застосування індивідуальної замкненої схеми пилоприготування з кульовим барабанним млином та проміжним бункером пилу з використанням у млині як сушильного агента гарячого повітря, яке відбирається після повітропідігрівача котла і транспортується через млин, сепаратор і циклон млиновим вентилятором та через вентилятор гарячого дуття транспортує вугільний пил в основні пальники котла. На тракті гарячого повітря на кожний млин додатково встановлюють регулюючий шибер і регулюючий клапан присадки холодного повітря. UA 122658 U (12) UA 122658 U UA 122658 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь, до якої належить винахід Даний винахід стосується асиметричних мембран для нанофільтрації, зокрема, для нанофільтрації розчинених речовин, розчинених в органічних розчинниках, й особливо для нанофільтрації речовин, розчинених у середовищах сильноосновних і сильнокислих розчинників. Рівень техніки Мембранні технології добре відомі з рівня техніки, що стосується науки про сепарацію, і вони можуть бути застосовані для ряду розділень речовин із різними молекулярними масами в рідкій і газовій фазах (див., наприклад, роботу "Мембранна технологія й застосування", 2-е видання ("Membrane Technology and Applications" 2nd Edition, R.W. Baker, John Wiley and Sons Ltd, ISBN 0-470-85445-6).) Нанофільтрація являє собою мембранну технологію, в якій використані мембрани, розміри пор яких в основному знаходяться в діапазоні 0,5-5 нм, і які мають номінальну затримувану молекулярну масу в діапазоні 200-2000 дальтон. Номінальна затримувана молекулярна маса мембрани зазвичай задається як молекулярна маса молекули, яка може продемонструвати затримування до 90 %, при впливі нанофільтрації з боку мембрани. Нанофільтрація широко застосовується для фільтрації водних текучих середовищ, але через брак відповідного розчинника стабільні мембрани не були широко застосовані для відділення розчинених речовин від органічних розчинників. І це незважаючи на те, що нанофільтрація органічних розчинників (organic solvent nanofiltration, OSN) має безліч можливих застосувань в оброблювальній промисловості, що включає в себе обмін розчинника й відновлення, рециркуляцію, очищення й концентрування каталізатора. У Патентах США №№ 5174899; 5215667; 5288818; 5298669 і 5395979 розкрите відділення органометалевих сполук і/або карбонілів металів від їх розчинів у органічних середовищах. У Патенті Великобританії № GB 2373743 описане застосування OSN для обміну розчинником; у Патенті Великобританії № GB2369311 описане застосування OSN для рециркуляції агентів фазоперенесення; а в EP 1590361 описане застосування OSN для відділення продуктів синтезу в ході синтезу олігонуклеотидів. Однак відсутні повідомлення, стосовні періоду часу, що описують застосування OSN у середовищах сильноосновних або сильнокислих органічних розчинників. Полііміди були широко використані для формування мембран, що використовуються в способах розділення, зокрема, газорозділення, а також для розділення рідин. У US 5264166 і US 6180008 описані способи для отримання повністю покритих шкірою асиметричних поліімідних мембран. Ці мембрани виготовлені у вигляді плосколистової мембрани на несучій підкладці, із використанням технології інверсії фаз, яка призводить до утворення надтонкого верхнього шару асиметричної мембрани, що характеризується розмірами пор менше 5 нм у діаметрі. Після утворення, мембрани обробляють нелетким кондиціонуючим агентом, розчиненим у розчиннику. Кондиціонуючий агент підтримує властивості мембрани для нанофільтрації розчинених речовин із низькою молекулярною масою з органічних розчинників, і дозволяє обробляти мембрану й зберігати її в сухому стані. Застосування цих мембран для відновлення розчинника з фільтратів мастильного масла описані в Патентах США №№ 5360530; 5494566; і 5651877. У GB 2437519 повідомляється про мембрани, утворені шляхом інверсії фаз розчинів полііміду, із подальшим поперечним зшиванням отриманої поліімідної мембрани, яку потім обробляють нелетким кондиціонуючим агентом, розчиненим у розчиннику. Однак, повністю покриті шкірою поліімідні мембрани, утворені шляхом інверсії фази, нестабільні у всіх розчинниках, навіть при поперечному зшитті відповідно до GB 2437519. Зокрема, вони нестабільні в середовищах сильноосновних або сильнокислих органічних розчинників. Для використання в газовому розділенні й обробці водних текучих середовищ широко застосовуються мембрани з полібензімідазолу. У US 3699038, US 3720607, US 3841492, US 4448687 і US 4693824 повідомляється про створення повністю покритої тонким шаром мембрани на основі полібензімідазолу, утвореної шляхом інверсії фази, із легованого розчину. В US 3737402 повідомляється про утворення мембран на основі полібензімідазолу шляхом інверсії фази з легованого розчину, із подальшим відпалом при температурах, щонайменше, 135ºC, для підвищення ефективності зворотного осмосу мембран. В US 4693825 повідомляється про отримання мембран на основі полібензімідазолу з легованого розчину, що містить бензиловий спирт як добавку. Повідомлялося, що поперечне зшивання мембран на основі полібензімідазолу (ПБІ, polybenzimidazole, PBI) підвищує їх хімічну стійкість. У всіх патентах US 4666996, US 6986844, US 4734466 і US 4020142 розкриваються способи для поперечного зшивання ПБІ. Однак, ці способи, як відомо, спричиняють різке підвищення крихкості мембран, що ускладнює їх виготовлення й використання. 1 UA 122658 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть винаходу Даний винахід стосується асиметричних мембран на основі полібензімідазолу для нанофільтрації, які особливо придатні для використання в органічних розчинниках. Згідно з першою особливістю, винахід забезпечує мембрану для нанофільтрації потоку сировинного розчину, що містить розчинник і розчинені речовини, і що демонструє вибіркове затримування розчинених речовин, при температурі навколишнього середовища, яка являє собою повністю покриту тонким шаром асиметричну мембрану на основі полібензімідазолу, просочену кондиціонуючим реагентом. У конкретному варіанті втілення полібензімідазол піддають поперечному зшиванню для підвищення хімічної стійкості мембрани. Згідно зі ще однією особливістю даний винахід забезпечує використання мембрани на основі полібензімідазолу, як задано у даному документі, для нанофільтрації сировинного потоку, причому сировинний потік містить розчинник, який є сильнокислим або сильноосновним, і/або сировинний потік містить одну або більше сильнокислих або сильноосновних сполук, присутніх у розчиннику. Згідно зі ще однією особливістю даний винахід забезпечує спосіб відділення розчинених речовин від сировинного потоку шляхом нанофільтрації, причому згаданий сировинний потік, що містить розчинник, який являє собою сильнокислий або сильноосновний, і/або сировинний потік, містить одну або більш сильнокислих або сильноосновних сполук, присутніх у розчиннику; причому згаданий спосіб включає в себе пропущення сировини через мембрану на основі полібензімідазолу, як указано в даній роботі. Згідно з іншою особливістю, винахід забезпечує спосіб отримання повністю покритої тонким шаром асиметричної мембрани на основі полібензімідазолу для нанофільтрації розчинника, що включає стадії: (a) отримання легованого розчину на основі полібензімідазолу, що містить: (І) полімер полібензімідазолу й (ІІ) систему розчинника для згаданого полібензімідазолу, який є водорозчинним; (b) заливання плівки згаданого легованого розчину по поверхні опорної підкладки; (с) здійснення випаровування легованого розчину протягом періоду випаровування, а потім просочення плівки, нанесеної на підкладку, у коагулюючому середовищі; (d) підсумкової обробки (не обов'язкової) асиметричної мембрани розчинником, що містить один або більше зшиваючих агентів для полібензімідазолу; і (е) обробки асиметричної мембрани в промивальній ванні або ваннах, що містить кондиціонуючий реагент. Згідно зі ще однією особливістю даний винахід забезпечує мембрану, отриману будь-яким із способів, заданих у даній роботі. Згідно зі ще однією особливістю даний винахід забезпечує мембрану, отриману будь-яким із способів, заданих у даній роботі. Згідно зі ще однією особливістю даний винахід забезпечує мембрану, отриману безпосередньо будь-яким із способів, заданих у даній роботі. Мембрани згідно з винаходом можна використовувати для операцій нанофільтрації в органічних розчинниках. Зокрема, їх можна використовувати для операції нанофільтрації в розчинниках, в яких основний полібензімідазол є розчинним. Це є вигідним, у порівнянні з багатьма асиметричними мембранами для нанофільтрації розчинника згідно з рівнем техніки, які втрачають свою структуру й розчиняються в типових легованих розчинниках, таких як диметилацетімід (dimetylacetimide, DMAc), і демонструють низький потік, або повну його відсутність у деяких хлорованих розчинниках, таких як дихлорметан. Окрім того, мембрани згідно з даним винаходом можуть бути використані в сировинному потоці для нанофільтрації, в якому розчинник є сильнокислим або сільноосновним, або в якому сировинний потік містить компоненти, які є сильнокислими або сильноосновними. Це є вигідним, у порівнянні з асиметричними мембранами для нанофільтрації розчинників згідно з рівнем техніки, які втрачають свою структуру й розчиняються в сильнокислому або сильноосновному середовищі. Мембрани згідно з даним винаходом, проте, є стабільними в цих розчинниках, роблячи прийнятними потік і затримування. Ще одна перевага мембран згідно з даним винаходом полягає в тому, що вони можуть демонструвати більш сильні потоки, ніж відомі мембрани, при обробці сумішей води й органічного розчинника. Короткий опис креслень Фіг. 1 показує характеристичну в'язкість синтезованого полібензімідазолу, виміряну в диметилацетіміді при 30°C. 2 UA 122658 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фіг. 2 показує потік для різних мембран на основі полібензімідазолу при 30 бар із сировинним потоком для нанофільтрації, що містить ацетон як розчинник і з олігомерами полістиролу як розчиненими речовинами. Фіг. 3 показує дані по потоку й затриманню для різних мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованого розчину, що містить 17 % мас. полібензімідазолу, при 30 бар, із сировинним потоком для нанофільтрації, який містить ацетон як розчинник і олігомери полістиролу як розчинені речовини. Фіг. 4(a) і 4(b) показують дані по потоку і затриманню для різних мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованого розчину, що містить 15 % мас. полібензімідазолу при 30 бар, із сировинним потоком для нанофільтрації, який містить ацетон як розчинник і олігомери полістиролу як розчинені речовини. Фіг. 5 показує криві потоку й номінальної молекулярної маси (molecular weight cut off, MWCO) мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованих розчинів із вмістом домішки 15 і 17 % мас., із DMAc як розчинника. Нанофільтрація розчину сировини, що містить олігомери полістиролу, розчинені у тетрагідрофурані (tetrahydrofuran, THF, ТГФ), була виконана при 30 бар і 30°C. Фіг. 6 показує криві потоку й MWCO мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованих розчинів із вмістом домішки 15 і 17 % мас., із сумішшю DMAc:THF при співвідношенні 4:1 як розчинника. Нанофільтрація розчину сировини, що містить олігомери полістиролу, розчинені в THF, була виконана при 30 бар і 30°C (% R по осі у означає % затримування). Фіг.7 показує криві потоку й MWCO мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованих розчинів із вмістом домішки 15 і 17 % мас., із DMAc як розчинника. Нанофільтрація розчину сировини, що містить олігомери полістиролу, розчинені в дихлорметані, була виконана при 30 бар і 30°C. Фіг. 8 показує криві потоку й MWCO мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованих розчинів із вмістом домішки 15 і 17 % мас., із сумішшю DMAc:THF при співвідношенні 4:1 як розчинника. Нанофільтрація розчину сировини, що містить олігомери полістиролу, розчинені в дихлорметані, була виконана при 30 бар і 30°C (% R по осі у означає % затримування). Фіг. 9 показує криві потоку й MWCO мембран на основі полібензімідазолу, приготованих із легованих розчинів із вмістом домішки 17 % мас., із DMAc як розчинника. Нанофільтрація розчинів сировини, що містять олігомери полістиролу, розчинені в THF і диметилформаміді (диметилформамід, DMF), була виконана при 30 бар і 30°C (% R по осі у означає % затримування). Фіг. 10 показує графік залежності потоку від часу для поперечно-зшитих мембран на основі полібензімідазолу, приготованих з легованих розчинів із вмістом домішки 17 % мас., із DMAc як розчинника. Нанофільтрація розчинів сировини, що містять олігомери полістиролу, розчинені в DMF, була виконана при 30 бар і 30°C. Опис різних варіантів втілення Асиметричні мембрани мають бути зрозумілі фахівцям у даній галузі техніки, і вони містять у собі об'єкт, що складається зі щільного, надтонкого верхнього шару "шкіри", розташованого поверх більш товстої пористої підструктури з того ж матеріалу, тобто вони цілком покриті тонким шаром. Як правило, асиметричну мембрану встановлюють на придатний пористий підкладковий або опорний матеріал. Мембрани на основі полібензімідазолу згідно з винаходом можуть бути отримані з безлічі полімерних джерел полібензімідазолу. Найменування таких полімерів представлені в прототипах, включаючи US 3699038, US 3720607, US 3737402, US 3841492, US 4448687, US 4693824 і US 4693825. Способи для отримання відповідних полібензімідазолів відомі фахівцям у даній галузі техніки й включають у себе способи, описані в Патенті США № 2895948, Патенті США № Re 26065, Патенті США № 3313783, Патенті США № 350,108, Патенті США № 3555389, Патенті США № 3,433,772, Патенті США № 3,408,336, Патенті США № 3549603, Патенті США № 3708 439, Патенті США № 4154919, 4312976, Патенті США № 5410012, Патенті США № 5554715 ів Журналі "Наука про полімери" (Journal of Polymer Science, Vol 50, pages 511-539 (1961)). Переважний клас полімеру полібензімідазолу, застосовуваного для приготування мембран згідно з винаходом, має наступну загальну структуру I, що повторюється, показану нижче: ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Спосіб спалювання вугілля марки Г за індивідуальною замкненою схемою пилоприготування з кульовим барабанним млином та проміжним бункером пилу з використанням у млині як 3 UA 122658 U 5 10 сушильного агента гарячого повітря, яке відбирається після повітропідігрівача котла і транспортується через млин, сепаратор і циклон млиновим вентилятором та через вентилятор гарячого дуття транспортує вугільний пил в основні пальники котла, який відрізняється тим, що на тракті гарячого повітря на кожний млин додатково встановлюють регулюючий шибер і регулюючий клапан присадки холодного повітря. 2. Спосіб спалювання вугілля марки Г за п. 1, який відрізняється тим, що на вхід вентилятора гарячого дуття додатково зроблено підведення холодного повітря від дуттьового вентилятора з регулюванням запірно-регулюючим шибером. 3. Спосіб спалювання вугілля марки Г за п. 1, який відрізняється тим, що на вхід механічного шибера подачі повітря на основні пальники через запірно-регулюючий шибер додатково від млинового вентилятора підмішується аеросуміш. 4. Спосіб спалювання вугілля марки Г за п. 1, який відрізняється тим, що у повітряному каналі подачі повітря на скидні пальники встановлено додатковий шибер регулювання витрати та температури повітря. де R - чотиривалентне ароматичне ядро, як правило, симетрично заміщене, із атомами азоту, утворюючими кільця бензімідазолу, кожний із яких має подвійний зв'язок із сусідніми 1 атомами вуглецю, що належать ароматичному ядру, а R - двовалентний замісник, вибраний із аліфатичних, аліциклічних і ароматичних радикалів. R-група відповідним чином у загальній структурі I, що повторюється, показаній вище, має структуру, представлену нижче: в якій Q являє собою безпосередній зв'язок між сусідніми кільцями або алкіленовими містками, а відмітки * вказують на зв'язування з атомами N плавлених імідазольних кілець. У варіанті втілення Q являє собою безпосередній зв'язок. 1 R -замісники в загальній повторюваній структурі I може включати в себе (1) ароматичне кільце, (2) ариленову групу, (3) алкіленову групу, (4) групу ариленового ефіру і (5) гетероциклічне кільце. Відповідним прикладом ароматичного кільця є феніл. Відповідним прикладом ариленової групи є фенілен. Термін "алкіленова група" включає в себе (1-20C) алкіленових груп. У варіанті втілення алкіленова група являє собою (1-6C) алкіленових груп. Група ариленового ефіру являє собою відповідну групу із загальною формулою III. 1 2 в якій кожна група Z або Z являє собою водень- або гідрокарбілзаміщену групу (відповідну 1 (l-6C)-гідрокарбільну групу). Коли R являє собою гетероциклічне кільце, воно є, відповідно, насиченим, ненасиченим або частково насиченим моноциклічним або біциклічним кільцем, що містить 4-12 атомів, із яких 1, 2, 3 або 4 атоми кільця вибрані з азоту, сірки або кисню, і дане кільце може мати вуглецевий або азотний зв'язок, причому група -CH2- може бути замінена (не 4 UA 122658 U обов'язково) групою -C(О)-; і при цьому атом азоту або сірки кільця може бути (не обов'язково) окислений, із утворенням оксиду азоту або оксиду (оксидів) S. Конкретні приклади гетероциклічних кілець включають у себе піридин, піразин, фуран, хінолін, тіофен або піран. Додатково, переважний клас полімерів полібензімідазолу, застосованого для приготування мембран згідно з винаходом, має наступну загальну структуру II, що повторюється, показану нижче: де Z являє собою ароматичне ядро, що містить атоми азоту, утворюючі кільце бензімідазолу, спарене через сусідні атоми вуглецю з ароматичним ядром. Додатково, полібензімідазоли, застосовувані у винаході, являють собою суміші полімерів зі структурою I і полімерів зі структурою II. Z відповідним чином являє собою плавлене фенільне кільце. Переважний полібензімідазол для утворення мембрани згідно з винаходом являє собою полі(2,2'-[м-фенілен])-5,5'-біс-бензімідазол, який має формулу, показану нижче: в якій n - ціле число. Відповідним чином n, являє собою ціле число в діапазоні 10-5000, прийнятніше, 20-3000, і навіть прийнятніше, 50-2000. Мембрани згідно з винаходом можуть бути виготовлені шляхом розчинення бажаного полімеру полібензімідазолу в розчиннику, нарівні з підсилювачами в'язкості (не обов'язковими), пригнічувачами порожнин (не обов'язковими) і дискретними частинками (не обов'язковими) незмішуваної основи, для надання в'язкості легованому розчину полімеру, розмазування розчину по пористій опорі для утворення плівки, із частковим випаровуванням розчинника й із загартуванням плівки у воді. Із неї осаджується полімер і утворює асиметричну мембрану, за рахунок процесу інверсії фаз. Винахід включає в себе спосіб для формування повністю покритої тонким шаром асиметричної поперечно-зшитої мембрани на основі полібензімідазолу для нанофільтрації розчинника, що включає в себе етапи: (a) приготування розчину, легованого полібензімідазолом, що складається в основному з: (І) полімеру полібензімідазолу, присутнього в кількостях 5-30 % мас. від згаданого легованого розчину, (ІІ) системи розчинника для згаданого полібензімідазолу, яка є водорозчинною, (ІІІ) підсилювача в'язкості (не обов'язкового), присутнього в кількостях менше 5 % мас. від згаданого легованого розчину, (IV) пригнічувача порожнин (не обов'язкового), присутнього в кількостях менш 10 % мас. від згаданого легованого розчину, (V) поверхнево-активної речовини (не обов'язкової), присутньої в кількостях менш 5 % мас. від згаданого легованого розчину, (VI) дискретної неорганічної або органічної основи (не обов'язкової), суспендованої в легованому розчині в кількості менше 20 % мас. від згаданого легованого розчину; 5 UA 122658 U (b) заливання плівки згаданого легованого розчину на опорну підкладку; (с) забезпечення випаровування легованого розчину протягом періоду випаровування, і потім, - просочення плівки, залитої на підкладку, в коагулюючому середовищі; (d) обробка (не обов'язкова) результуючої асиметричної мембрани розчинником, що містить один або більше зшиваючих агентів для полібензімідазолу; і (е) обробки асиметричної мембрани кондиціонуючим реагентом. Як додатковий етап (f), мембрани можуть бути висушені (не обов'язково), услід за етапом (е). Легований розчин полімеру полібензімідазолу може бути приготований шляхом розчинення полімеру полібензімідазолу в одному з органічних розчинників або їх суміші, що включають у себе наступні водорозчинні розчинники: н, н-диметилацетамід (dimethylacrylamide), також відомий як DMAc, н-метил-2-піролідон тут і далі - НМП, тетрагідрофуран, тут і далі іменований як ТГФ, н, н-диметилформамід, тут і далі іменований як ДМФ, диметилсульфоксид, 1,4-діоксан, гамма-бутиролактон, вода, спирти, кетони й формамід. Масовий відсоток полімеру полібензімідазолу в розчині може знаходитися в діапазоні 530 % у найширшому розумінні, хоча діапазон 12-20 % є прийнятним, а діапазон 14-18 % - навіть прийнятнішим. Такі добавки, як підсилювачі в'язкості можуть бути присутніми в кількостях до 10 % мас. від згаданого легованого розчину полімеру полібензімідазолу, і вони включають у себе полівінілпіролідони, поліетиленгліколі й уретани. Додаткові добавки, такі як пригнічувачі порожнин, можуть бути використані в кількостях до 5 % мас. від згаданого легованого розчину полімеру полібензімідазолу, у тому числі малеїнова кислота. Такі добавки, як поверхневоактивні речовини, які впливають на порову структуру, можуть бути використані в кількостях до 5 % мас. від згаданого легованого розчину полімеру полібензімідазолу, наприклад, Triton X-100 (що випускається компанією Sigma-Aldrich UK Ltd. (октилфеноксиполіетоксіетанол)). Органічні або неорганічні основи в формі порошковидних твердих тіл можуть бути присутніми у кількостях до 20 % мас. від згаданого легованого розчину полімеру. Основи у вигляді вуглецевих молекулярних сит можуть бути приготовані шляхом піролізу будь-якого відповідного матеріалу, описаного в Патенті США № 6585802. Як неорганічну основу можна також використати цеоліти, описані в патенті США № 6755900. Можна використати оксиди металу, такі як діоксид титану, оксид цинку й діоксид кремнію, наприклад, матеріали, що випускаються компанією Evonik Degussa AG (Німеччина) під їх торговими марками Aerosol and AdNano. Можна використати змішані оксиди металів, таких як суміш церію, цирконію й магнію. Прийнятні основи повинні містити частинки менше 1,0 мікрон у діаметрі, переважно, менше 0,1 мікрон у діаметрі, а переважніше, менше 0,01 мікрон у діаметрі. У деяких випадках може бути вигідним диспергувати основи в розчині, відмінному від легованого розчину, переважно, у розчині органічного розчинника, а потім, згодом, додавати цей розчин до легованого розчину, що містить полімер. У переважному варіанті втілення кристали або наночастинки, що належать неорганічній основі, наприклад, цеоліти або оксиди металу, можна вирощувати до вибраного розміру в розчині, відмінному від легованого розчину, і цей дисперсійний розчин згодом додавати до легованого розчину, що містить полімер. Цей окремий розчин може містити воду або органічний розчинник, із наночастинками, диспергованими в безперервній рідкій фазі. У ще одному переважному варіанті втілення розчинник, у якому присутня диспергована основа, може бути летким, і його можна видаляти з легованого розчину перед заливкою мембрани шляхом випаровування. Відразу після розчинення полімеру полібензімідазолу в описаній системі розчинника й додавання (не обов'язкового) органічних або неорганічних основ у легований розчин таким чином, щоб основи були добре дисперговані, його заливають на придатну пористу опору або підкладку. Опора може приймати форму інертного пористого матеріалу, який не перешкоджає проходженню фільтрату через мембрану й не реагує з матеріалом мембрани, розчином, що заливається, розчинником, що гусне, або розчинниками, які мембрана буде пропускати при її використанні. Типовими з таких інертних опор є металева сітка, металокераміка, пориста кераміка, спечене скло, папір, пористий нерозчинений пластик і тканий або нетканий матеріал. Є прийнятним, щоб матеріал опори являв собою нетканий полімерний матеріал, такий як поліестер, поліетилен, поліпропілен, поліефірефіркетон (ПЕЕК), поліфенілінсульфід (ПФС), етиленхлортрифторетилен (Ethylene-ChloroTriFluoro Ethylene, Halar ECTFE), або матеріал вуглецевого волокна. Після операції заливання, частину розчинника можна випарувати при умовах, достатніх для отримання щільного, надтонкого верхнього шару "шкіри" на мембрані з полібензімідазолу. Типові умови випаровування, адекватні для цієї мети, включають у себе витримування на 6 UA 122658 U повітрі тривалістю менше 100 секунд, переважно, менше 30 секунд. У ще одному переважному варіанті втілення здійснюють продування повітря поверх поверхні мембрани при 15°-25 °C тривалістю менше 30 секунд. Коагулююче або гартувальне середовище може складатися з води, спирту, кетонів або їх сумішей, а також таких добавок, як поверхнево-активні речовини, наприклад, Тriton® X-100 (що випускається компанією Sigma-Aldrich UK Ltd (октилфеноксиполіетоксіетанол)). Умови для здійснення коагуляції добре відомі фахівцям у даній галузі техніки. Отримані асиметричні мембрани на основі полібензімідазолу можна промивати відповідно до наступних технологій. Типові водорозчинні органічні сполуки, такі як спирти й кетони з низькою молекулярною масою, що включають у себе (але не обмежені) метанол, етанол, ізопропанол, ацетон, метилетилкетон або їх суміші й суміші з водою, можна використати для видалення залишкового заливального розчинника (наприклад, DMAc) із мембрани. Як альтернативу, мембрану можна промивати водою. Видалення залишкового заливального розчинника може потребувати подальшого промивання промивальними сумішами, при подальшому процесі обміну розчинника. При належному процесі обміну розчинника, можна підвищити, як ефективність мембрани (затримування розчиненої речовини), так і швидкість потоку фільтрату. Придатні зшиваючі агенти для обробки полімеру полібензімідазолу описані в Патенті США 4666996, Патенті США 6986844, Патенті США 4734466 і Патенті США 4020142, і всі вони включені в дану роботу. Вони включають у себе багатофункціональні алкілгалогеніди, дивінілсульфони й сильні поліфункціональні органічні кислоти. Багатофункціональні алкілгалогеніди включають в себе алкілгалогеніди, що містять, щонайменше, два галоїдних замісники, і мають загальну структуру: де X - це Br або Cl, n - величина від 1 до 11, від 1 до 10, b - величина від 0 до 4, а с величина від 0 до 6. Прийнятний клас дифункціональних алкілгалогенідів містить прямий ланцюг, що закінчується двозаміщеними сполуками, які мають структуру X-(CH2)nCH2-X, де X і n задані вище. Найбільш прийнятним дифункціональним алкілгалогенідіом є дибромбутан (ДББ). Алкілгалогеніди можуть також містити три або більше галоїдних замісники. Зразкові алкілгалогеніди з трьома або більше галоїдними замісниками включають у себе трибромпропан, трихлорпропан, пентаеритритилтетрабромід і пентаеритритилтетрахлорид. Додатково придатні зшиваючі агенти включають в себе дивінілсульфони із загальною формулою: у якій кожний із радикалів R1-R4 є тим самим або відмінним від інших, і їх вибирають із Н або алкілу C1-C3. Сильні поліфункціональні органічні кислоти, придатні для використання в даному винаході, включають в себе карбонові кислоти, сульфокислоти, сірчану кислоту або фосфорну кислоту. Характерними прикладами є перфторглутарова кислота, бензолгексакарбонова кислота, бензолпентакарбонова кислота, 1,2,3,4-бензолтетракарбонова кислота, 1,2,3,5бензолтетракарбонова кислота, 1,2,4,5-бензолтетракарбонова кислота, 1,3,5бензолтрикарбонова кислота, дибромбурштинова кислота, поліакрилова кислота, 1,4,5,8нафталінтетракарбонова кислота, 2,6-нафталіндисульфокислота, арилсульфокислота, арилсульфінові кислоти, арилфосфінові кислоти, арилфосфонові кислоти. Придатні розчинники для поперечного зшивання полібензімідазолу з використанням сильних поліфункціональних 7 UA 122658 U органічних кислот відомі фахівцям у даній галузі техніки й включають у себе кристалічну оцтову кислоту. Зшиваючий агент може бути розчинений у розчиннику, із утворенням зшиваючого розчину. Розчинник може являти собою органічний розчинник, вибраний із кетонів, простих ефірів, спиртів, кислот, або будь-який розчинник, який розчиняє зшиваючий агент. У прийнятному варіанті втілення розчинник у зшиваючому розчині буде також призводити до набухання асиметричної мембрани, сприяючи доброму проникненню зшиваючого агента в мембрану. Розчинник, використовуваний для розчинення алкілгалогенідів, не повинен реагувати з алкілгалогенідами й не повинен розчиняти не зшиту мембрану на основі ПБІ. Прийнятні розчинники включають у себе кетони, такі як ацетон, метилізобутилкетон (МІБК), метилетилкетон (МЕК) і пентанон; і прості ефіри, такі як ізопропіловий ефір і бутиловий ефір. Розчинник, використовуваний для розчинення дивінілсульфону, також може містити (не обов'язково) сильноосновний каталізатор, включаючи спиртові гідроксиди металів, такі як гідроксиди натрію й калію, спиртові алкоксиди металів, що мають від одного до шести алкільних атомів вуглецю, такі як метилат натрію, етилат натрію, й алкілариламінгідроксиди, такі як особливо прийнятний гідроксид бензилтриметиламонію. Лужні каталізатори зазвичай додають у кількостях у діапазоні приблизно 5-150 відсотків, виходячи із загальної маси дивінілсульфону, що додається. Прийнятний діапазон становить приблизно 25-50 масових відсотків. Концентрацію зшиваючого агента в зшиваючому розчині можна відрегулювати відносно розміру асиметричної мембрани на основі полібензімідазолу, яка додається на об'єм розчину, для регулювання міри зшивання, яке має місце, таким чином, щоб співвідношення між реакційноздатними групами в зшиваючому агенті й аміноводневими групами полібензімідазолу в мембрані, що обробляється, знаходилося в діапазоні 0,01-100, переважно, у діапазоні 0,01-10, і ще переважніше, у діапазоні 0,1-5. Час, що витрачається на поперечне зшивання, може варіюватися в діапазоні від 0,01 до 120 годин, переважніше, від 0,5 до 60 годин. Температура поперечного зшивання може варіюватися між 0°C і точкою кипіння розчинника, переважно, між 0ºC і 150ºC, ще переважніше, між 50ºC і 120ºC. Асиметричну мембрану потім піддають кондиціонуванню шляхом приведення мембрани в контакт із кондиціонуючим реагентом, розчиненим у розчиннику, для просочення мембрани. Кондиціонуючий реагент являє собою низьколетку органічну рідину. Кондиціонуючий реагент може бути вибраний із синтетичних масел (наприклад, поліолефінових масел, кремнійорганічних масел, поліальфаолефінових масел, поліізобутиленових масел, маселізомерів синтетичного воску, ефірних масел і алкілованих ароматичних масел), мінеральних масел (що включають у себе масла селективного очищення й гідрооброблені мінеральні масла й масла-ізомери нафтового воску), рослинних жирів і масел, вищих спиртів (таких як деканол, додеканол, гептадеканол), гліцеринів і гліколей або їх похідних (таких як поліпропіленгліколі, поліетиленгліколі, поліалкіленгліколі або їх похідні). Придатні розчинники для розчинення кондиціонуючого реагенту включають у себе спирти, кетони, ароматичні сполуки, вуглеводні, або їх суміші. Використання кондиціонуючого реагенту відповідно до винаходу дозволяє підтримувати придатну порову структуру в сухому стані й призводить до утворення плосколистової мембрани, що має підвищену гнучкість і поліпшені експлуатаційні характеристики. Перед використанням, кондиціонуючий реагент необхідно змити з мембрани, тобто кондиціонуючий реагент згідно з даним винаходом служить меті підтримки бажаної структури мембрани, для збереження робочих характеристик, коли мембрана знаходиться в сухому стані, і він не є компонентом функціонування мембрани, при її використанні в цілях нанофільтрації розчинника. Це відрізняє кондиціонуючі реагенти згідно з даним винаходом від реагентів, які стають частиною функціональних елементів мембрани. Услід за обробкою кондиціонуючим реагентом, мембрану зазвичай висушують на повітрі за умов навколишнього середовища, для видалення залишкового розчинника. Для посилення затримування розчинених речовин мембраною можна також використати термообробку мембрани. Після етапу кондиціонування, мембрану можна нагрівати до 150300°C протягом часу від 1 хвилини до 2 годин. Мембрани згідно з винаходом можна використати для операції нанофільтрації, зокрема, в органічних розчинниках. Під терміном "нанофільтрація" розуміють мембранний процес, який дозволяє пропускати розчинники, при уповільненні пропускання молекул більших розчинених речовин, при додатку до мембрани градієнта тиску. Це може бути виражене в поняттях характеристики затримування мембрани Ri, одиниця вимірювання якої відома фахівцям у даній галузі техніки й задається як: 8 UA 122658 U де CPi - концентрація частинок i в фільтраті, причому фільтрат являє собою рідину, яка пройшла через мембрану, а CRi = концентрація частинок i в ретентаті, де ретентат являє собою рідину, яка не пройшла через мембрану. Потрібно враховувати, що мембрана є селективно проникною для частинок i, якщо Ri>0. Фахівцям у даній галузі техніки повинно бути добре зрозуміло, що нанофільтрація є процесом, в якому, щонайменше, одна молекула розчиненої -1 речовини й iз молекулярною масою в діапазоні 200-2000 г·моль утримується на поверхні мембрани, покритій, щонайменше, одним розчинником, внаслідок чого Ri>0. У нанофільтрації типові тиски, що прикладаються, знаходяться в діапазоні 5-50 бар. Термін "розчинник" повинен бути добре зрозумілий середньому фахівцеві в даній галузі техніки, і він включає в себе органічну або водовмісну рідину з молекулярною масою менше 300 дальтон. Потрібно розуміти, що термін розчинник також включає в себе суміш розчинників. Як необмежений приклад, розчинники включають в себе ароматичні сполуки, алкани, кетони, гліколі, хлоровані розчинники, складні ефіри, прості ефіри, аміни, нітрили, альдегіди, феноли, аміди, карбонові кислоти, спирти, фурани й біполярні апротонні розчинники, воду, та їх суміші. Як необмежений приклад, конкретні зразкові розчинники включають у себе толуол, ксилол, бензол, стирол, анізол, хлорбензол, дихлорбензол, хлороформ, дихлорметан, дихлоретан, метилацетат, етилацетат, бутилацетат, метилетилкетон (МЕК), метилізобутилкетон (МІБК), ацетон, етиленліколі, етанол, метанол, пропанол, бутанол, гексан, циклогексан, диметоксіетан, метил-терт-бутиловий ефір (МТБЕ), діетиловий ефір, адипонітрил, н, н-диметилформамід, диметилсульфоксид, н, н-диметилацетамід, діоксан, нітрометан, нітробензол, піридин, сірковуглець, тетрагідрофуран, метилтетрагідрофуран, н-метилпіролідонацетонітрил, вода й їх суміші. Мембрани згідно з даним винаходом особливо придатні для операції нанофільтрації, в якій розчинник є сильнокислим або сильноосновним, або в якій сировинний потік містить компоненти, що є сильнокислими або сильноосновними. Термін "сильнокислий", використовуваний в даній роботі, стосується сполуки, яка має pKa менше 5. Термін "сильноосновний", використовуваний в даній роботі, стосується сполуки, яка має pKa більше 9. Сильнокисла або сильноосновна сполука може являти собою розчинник і/або сполуку, розчинену в розчиннику. Як необмежений приклад, конкретні сильноосновні розчинники включають в себе аміни, зокрема, алканоламіни, алкіламіни і поліаміни, такі як алкілдіаміни, алкілтриаміни, піперидин і їх похідні, що включають у себе алкілований піперидин, піридин і алкілпіридини, що включають у себе алкіл-, діалкіл- і триалкілпіридини, і що включають в себе етиламін, етилендіамін, діетилентриамін, триетилентетриамін, монометиламін, міметиламін, триметиламін, моноетиламін, діетиламін, триетиламін, ізопропіламін, діізопропіламін, моно-н-пропіламін, ди-нпропіламін, три-н-пропіламін, ди-н-бутиламін, три-н-бутиламін, циклогексиламін, дициклогексиламін, диметилциклогексиламін, пентаметилдіетилентриамін, пентаметилдипропілентриамін, тетраметилдипропілентриамін, , бензилдиметиламін, тетраметилбіс(аміноетил)ефір, н, н-диметил-2(2-аміноетокси)етанол, 3-амінопропанол, нетилметиламін, 2-етоксіетиламін н, н-діетилгідроксиламін, н-етил-н-(1,2-диметилпропіл)амін, діізопропілметиламін, 2-етилгексиламін, диметилбутиламін, 3-метоксипропіламін, 3-(2етилгексокси)-1-пропанамін, метиламінопропіламін, диметиламінопропіламін, метоксипропіламін, 3-етоксипропіламін, н, н-діізопропілетиламін, диметилізопропіламін, біс-2етилгексиламін, діетилметиламін, н-метилізопропіламін, дибензил гідроксиламін, моноетаноламін, діетаноламін, триетаноламін, диметилетаноламін, н-метилдіетаноламін, монометилетаноламін, 2-(2-аміноетокси)етанол, поліоксіалкіленаміни, монопропаноламіни, морфолін; н-метилморфолін, н-етилморфолін, н-метилморфоліноксид, амінопропілморфолін, хінолін і розчини спиртових алкоксидів металів, що мають від одного до шести алкільних атомів вуглецю, таких як метоксид натрію, етоксид натрію, і алкілариламінгідроксиди, такі як особливо прийнятний гідроксид бензилтриметиламонію. Як необмежений приклад, конкретні сильнокислі розчинники включають карбонові кислоти й їх похідні, що включають в себе трифторооцтову кислоту й оцтову кислоту. Під розчинниками потрібно розуміти розчинники, кислотні розчинники або основні розчинники, та їх суміші. Термін "розчинена речовина" повинен бути добре зрозумілий середнім кваліфікованим читачам, і він включає в себе органічну молекулу, присутню в рідкому розчині, яка містить 9 UA 122658 U розчинник і, щонайменше, одну молекулу розчиненої речовини, унаслідок чого масова частка розчиненої речовини в рідині менше масової частки розчинника, а молекулярна маса -1 розчиненої речовини, щонайменше, на 20 г·моль більше, ніж молекулярна маса розчинника. Мембрана згідно з даним винаходом може бути сконфігурована відповідно до будь-яких конструкцій, відомих фахівцям у даній галузі техніки, таких як спіральновита мембрана, рамний фільтрпрес, кожухотрубна мембрана й похідні від цих конструкцій. Наступні приклади ілюструють винахід. У прикладах 1-4 лабораторний блок нанофільтрації поперечного потоку був використаний із 2 4-ма проточними комірками. Мембранні диски, з активною площею 14 см , були відділені від плоских листів і вміщені в 4 проточні комірки послідовно. Розчин сировини, що складається з