Recent advances in new separation technology

1. RECENT ADVANCES IN NEW SEPARATION
11
TECHNOLOGY
DDrr..VV..SS..SSaappkkaall
PPrrooffeessssoorr && HHeeaadd,,
DDeeppaarrttmmeenntt ooff CChheemmiiccaall TTeecchhnnoollooggyy,,
SSaanntt GGaaddggee BBaabbaa AAmmrraavvaattii UUnniivveerrssiittyy,,
AAmmrraavvaattii

2. 22
Comparative Evaluation Of Separation Technology
Physical /chemical
property
Separation process
Size Filtration, microfiltration, dialysis, gas separation, gel permeatin
chromatography
Vapor pressure Distillation, membrane distillation
Freezing point Crystallization
Affinity Extraction, adsorption, reverse osmosis, gas separation,
pervaporation, affinity chromatography
Charge Ion exchange, electrodialysis, electrophoresis, diffusion dialysis
Density
Centrifugation
Chemical nature Complexation, carrier mediated transport

3. 33
DDiissttiiccttiivvee bbeenneeffiittss ooff
mmeemmbbrraannee pprroocceessss
 EEnneerrggyy ccoonnssuummppttiioonn iiss ggeenneerraallllyy llooww
 MMeemmbbrraannee pprroocceesssseess ccaann bbee eeaassiillyy
ccoommbbiinneedd wwiitthh ootthheerr sseeppaarraattiioonn
pprroocceesssseess((hhyybbrriidd pprroocceessssiinngg))
 SSeeppaarraattiioonn ccaann bbee ccaarrrriieedd oouutt uunnddeerr mmiilldd
ccoonnddiittiioonnss
 UUpp ssccaalliinngg iiss eeaassyy..
 MMeemmbbrraannee pprrooppeerrttiieess aarree vvaarriiaabbllee aanndd ccaann
bbee aaddjjuusstteedd..
 NNoo aaddddiittiivveess aarree rreeqquuiirreedd..

4. Schematic representation of preferential flow capillary flow noted
for reverse osmosis separations of sodium chloride from aqueous
solutions
44

5. 55

6. 66
Details of membrane module design.

7. 77

8. 88

9. 99

10. 1100

11. 1111

12. FFaaccttoorrss ccoonnssiiddeerreedd ttoo aaffffeecctt
ffoouulliinngg ooff aa mmeemmbbrraannee aarree
11.. MMeemmbbrraannee PPrrooppeerrttiieess::
•• HHyyddrroopphhiilliicciittyy..
•• SSuurrffaaccee ttooppooggrraapphhyy..
..•• PPoorree ssiizzee..
•• SSuurrffaaccee mmooddiiffiiccaattiioonn..
22.. SSoolluuttee PPrrooppeerrttiieess::
•• PPrrootteeiinnss
•• SSaallttss
•• PPHH
•• LLiippiiddss ffaattss aanndd ooiillss..
•• AAnnttiiffooaammss..
•• HHuummiicc ssuubbssttaanncceess..
1122
33.. PPrroocceessss EEnnggiinneeeerriinngg::
•• TTeemmppeerraattuurree..
•• FFllooww rraattee aanndd ttuurrbbuulleennccee..
•• PPrreessssuurree..

13. 1133
MMeemmbbrraannee aannaallyyssiiss
SSEEMM--EEDDSS aanndd AATTRR--FFTTIIRR aannaallyysseess
SSccaannnniinngg eelleeccttrroonn mmiiccrroossccooppyy aanndd eenneerrggyy ddiissppeerrssiivvee
XX--rraayy ssppeeccttrroommeettrryy((SSEEDD--EEDDSS)),, JJEEOOLL 55880000 SSccaannnniinngg
MMiiccrroossccooppee aanndd LLiinnkk IISSIISS ssooffttwwaarree wweerree uusseedd..
AAtttteennuuaatteedd ttoottaall rreefflleeccttiioonn mmeetthhoodd ooff FFoouurriieerr
TTrraannssffoorrmm iinnffrraarreedd ssppeeccttrroossccooppyy((AATTRR--FFTTIIRR)) aannaallyyssiiss
wweerree ddoonnee bbyy uussiinngg PPeerrkkiinn--EEllmmeerr 22000000 FFTTIIRR
aappppaarraattuuss
DDiirreecctt oobbsseerrvvaattiioonn tthhrroouugghh tthhee mmeemmbbrraannee
IInn tthhiiss mmeetthhoodd,, aa mmiiccrroossccooppee oobbjjeeccttiivvee wwaass ppoossiittiioonneedd
aatt tthhee ppeerrmmeeaattee ssiiddee ooff aa ttrraannssppaarreenntt mmeemmbbrraannee aanndd
ppaarrttiiccllee ddeeppoossiittiioonn wwaass oobbsseerrvveedd iinn rreeaall ttiimmee bbyy tthhee
mmiiccrroossccooppee..

14. PPeerrffoorrmmaannccee iimmpprroovveemmeenntt
ooff mmeemmbbrraannee pprroocceesssseess
IInnfflluueennccee ooff ccrroossss--ffllooww vveelloocciittyy oonn mmeemmbbrraannee
1144
ppeerrffoorrmmaannccee

15. •VSEP (Vibratory Shear Enhanced Process) technique
1155
VSEP mechanism compared to cross flow

16. 1166
IImmmmeerrsseedd mmeemmbbrraanneess ––
iinntteerrnnaall//eexxtteerrnnaall

17. CChhaarraacctteerriissttiiccss ooff MMeemmbbrraannee
1177
MMeemmbbrraannee
PPrroocceessss
FFeeeedd
PPhhaassee //
PPeerrmmeeaattee
PPhhaassee
DDrriivviinngg
FFoorrccee
MMeemmbbrr--
aannee
MMaaiinn
AApppplliiccaattiioonn
PPeevvaappoorraattiioonn LLiiqquuiidd //
VVaappoouurr
CChheemmiiccaall
PPootteennttiiaall
GGrraaddiieenntt
DDeennssee,,
LLiioopphhiilliicc
SSeeppaarraattiioonn
ooff LLiiqquuiidd
MMiixxttuurreess

18. 1188

19. 1199

20. 2200

21. 2211

22. 2222

23. 2233

24. 2244

25. 2255

26. 2266

27. 2277

28. 2288

29. 2299

30. 3300