Устройство для осуществления процесса непрерывной дистилляции

 

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса непрерьюной дистилляции путем испарения через микропористую перегородку, и может использоваться для обессоливания растворов и опреснения морской воды. Цель изобретения - повьшение утилизации тепла. Основные детали устройства - микропористая гидрофобная мембрана и теплопроводная непроницаемая пластина, которые вместе с верхней и нижней крышками образуют три камеры. По первой - между нижней крышкой и мембраной - движется горячая исходная смесь, по второй- - меж- .ду мембраной и пластиной - движется конденсат , по третьей - между пластиной и верхней крышкой - движется охлаждающий агент. Микропористая мембрана вьшолнена гибкой и может контактировать с теплопроводящей пластиной, а выводы конденсата и исходной смеси расположены с одной стороны устройства . В камере исходной смеси размещена турбулизирующая вставка. Водяной пар из горячей исходной смеси проходит через кaпилляi5Ы микропористой мембраны, конденсируется на холодной непроницаемой пластине, накапливается в камере конденсата и выводится из устройства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. ё О) 1C 00 а о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 B 01 D 13 00

„"рь (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 3560201/23-26 (22) 05.03.83 (31) 354140 (32) 05.03.82 (33) US (46) 23.01.87. Бюл ¹ 3 (71) В.Л.Гор энд Ассошиейтс Инк. (US) (72) Вильберт Ли Гор, Роберт Вальтон

Гор и Дэвид Вальтон Гор .(US) (53) 66.067-278.002.73:532.711 (088. 8 (56) Патент США № 3563866, кл.210-321, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к устройствам для проведения процесса непрерывной дистилляции путем испарения через микропористую перегородку, и может использоваться для обессоливания растворов и опреснения морской воды.

Цель изобретения — повышение утилизации тепла. Основные детали устройства — микропористая гидрофобная мемб„,Я0„„1286097 А 3 рана и теплопроводная непроницаемая пластина, которые вместе с верхней и нижней крышками образуют три камеры. По первой — между нижней крышкой и мембраной — движется горячая исходная смесь, по второй. — меж.ду мембраной и пластиной — движется конденсат, по третьей — между пластиной и верхней крышкой — движется охлаждающий агент. Микропористая мембрана выполнена гибкой и может контактировать с теплопроводящей пластиной, а выводы конденсата и исходной смеси расположены с одной стороны устройства. В камере исходной смеси pasмещена турбулизирующая вставка. Водяной пар из горячей исходной смеси проходит через капилляры микропористой мембраны, конденсируется на холодной непроницаемой пластине, накапливается в камере конденсата и выводится из устройства. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1286097

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса непрерывной дистилляции путем испарения через микропористые перегородки и может быть использовано для обессо- 5 ливания растворов и опреснения морской воды.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства эа счет лучшего использования тепла.

На фиг. 1 изображено утсройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — вариант выполнения турбулизирующей вставки; на фиг. 3- вариант выполнения устройства спиралевидной формы; на фиг. 4 и 5 — детали устройства спиралевидной формы.

Устройство содержит корпус 1, непроницаемую с высокой теплопроводнос20 тью пластину 2, расположенную с одной стороны камеры 3 конденсации и сбора дистиллята. С другой стороны камеры 3 размещена гндрофобная микропористая мембрана 4, выполненная гиб-25 кой, например, иэ политетрафторэти лена, и закреплена. с возможностью контактирования с теплопроводной непроницаемой пластиной.

Нижняя крышка 5 вместе с мемб- 30 раной 4 образует камеру 6 исходной смеси. В устройстве предусмотрен нанос 7 для подачи исходной смеси через штуцер 8 в камеру б. Верхняя крышка 9 с пластиной 2 образует камеру для подачи охлажденного агента насосом 10 через штуцер !1. Имеется также штуцер !2 для вывода охлаждаю-, щего агента, Устройство имеет нагреватель 13 исходной смеси,. которая по-40 дается через штуцер 8, а выводиться .через штуцер 14. В камере 6 размещена турбулизирующая вставка, разделяющая микропористую мембрану и нижнюю крышку и выполненная в виде сетки из продольных 15 и поперечных 16 нитей.

Нити 16 значительно меньше в диаметре, чем нити 15, толщина которых равна высоте камеры исходной смеси.

Штуцер 17 установлен на камере дистиллята в ее конце по направлению движения потока-исходной смеси и предназначен для вывода дистнллята из устройства, йри этом штуцер 14 вывода исходной смеси и штуцер 17 вы- 5 вода дистиллята расположены с одной стороны корпуса устройства.

В спиралевидном варианте конструкции имеется входное отверстие !8 через которое исходная смесь попадает в камеру 19, образованную пластинами 20 и 21, на камере имеется выходное отверстие 22„ В устройство включен также нагреватель 23. Для противоточного движения нагретой смеси служит камера 24 с входным штуцером 25.

Насос 26 может быть расположен в потоке между штуцером 27 вывода охлаждающего агента и штуцером 25 ввода исходной смеси. Камера 24 с обеих сторон покрыта изнутри гидрофобными микропористыми мембранами

28 и 29, камеры 30 и 31 служат для отвода дистилята, который собирается в отсеках 32 и 33, откуда он выводится.

В устройстве имеются штуцер 34 для вывода исходной смеси, а также турбулиэирующие вставки 35, содержащие продольные 36 и поперечные 37 нити.

Устройство работает следующим образом»

Исходную холодную смесь насосом

10 подают в устройство через штуцер

11, где она проходит вдоль непроницаемой пластины 2, охлаждая ее. В нагревателе 13 смесь нагревают и насосом 7 подают в камеру б, Горячая исходная смесь перемешивается в камере с помощью турбулизирующей вставки из нитей 15 и 16, вода испаряется и по капиллярам микропористой мембраны 4 проникает в камеру 3 днстиллята, Водяной пар первоначально конденсируется па пластине 2, затем конденсат постепенно пакапливается и отжимает мембрану 4 от пластины 2.

Опресненную воду выводят из устройства через штуцер !7, а охлажденный за счет испарения поток исходной смеси — через штуцер 14.

Более предпочтительным вариантом является спиралевидная форма аппарата, который работает следуощим образом. Холодный поцводимый поток вводят в аппарат через отверстие 18, оп движется по камере 19 и нагревается через пластины 20 и 21. Затем его выводят через отверстие 22, пода|от в нагреватель 23 и возвращают в аппарат через штуцер 25. Горячий поток пропускают вцоль спиральной камеры

24, вода испаряется через мембраны

28 и 29, а конденсат собирается в камерах 30 и 31 накапливается в

1286097

30

77 отсеках 32 и 33 и выводится из аппарата. Охлажденный за счет испарения поток исходной смеси выводят через штуцер 34.

Для достижения поставленной цели 5 необходимы противоточное течение холодной исходной смеси относительно нагретой исходной смеси, интенсивная турбулизация нагретой исходной смеси для улучшения теплопередачи и предотвращения осаждения соли на мембране, минимальная толщина гидрофобной микропористой мембраны для снижения гидравлического сопротивления потоку водяного пара, а также совпадение направлений течения потока нагретой смеси и потока конденсата.

Формула изобретения

1, Устройство для осуществления процесса непрерывной дистилляции путем испарения через мембрану, вклющающее корпус, верхнюю и нижнюю крышки, а гакже теплопроводную непроницаемую пластину и микропористую гидрофобную мембрану, разделяющие корпус на камеру для охлаждающего агента," снабженную штуцерами для ввода и вывода охлаждающего агента, камеру конденсации и сбора дистиллята, снабженную штуцером вывода дистиллята, и камеру исходной смеси, снабженную штуцерами ввода и вывода исходной смеси, и включающее также насос для подачи охлаждающего агента, нагреватель исходной смеси и насос для подачи исходной смеси, о тл и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности устройства за счет лучшего использования теп- ла, микропористая мембрана выполнена гибкой и закреплена с возможностью контактирования с теплопроводной непроницаемой пластиной, а штуцера вывода дистиллята и вывода исходной смеси расположены с одной стороны корпуса.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в ка1.ере исходной смеси размещена турбулизирующая вставка, разделяющая микропористую мембрану и нижнюю крышку..

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что турбулизирующая вставка выполнена в виде сетKH 1 3 IIpopoJIbHbIx нитей, толщина которых равна высоте камеры исходной смеси и поперечных нитей, толщина которых меньше толщины продольных нитей.

1286097 у СОСTавит(-ль ЛоСвитцов

Техред Л.Сердокова Корректор.Г.Решетник

Редактор О. Головач

Заказ 7514/59 Тираж 656 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4