Устройство для формования трубчатых мембранных фильтров

 

.Изобретение относится к производству химволокна и позволяет улучшить качество трубчатых мембранных фильтров путем снижения количества тупиковых пор. Устройство снабжено набором пьезокварцевых пластинок 12 с электродами 14 и генератором 15 радиоимпульсов. Пьезокварцевые пластинки 12 установлены под кольцевой фильерой 2 и расположены радиально ее вьтускному отверстию. Один конец каждой пьезокварцевой пластинки 12 с помощью держателя 11 укреплен на шахте формования 1, а второй ее конец 13 выполнен заостренным и контактирует со сформованным фильтром 9. Калсдый электрод 14 смонтирован на заостренном конце 13 соответствующей пластинки 12. Он подключен к генератору 15 радио1 мпульсов. Электр од 14 имеет концентрическую форму. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. i (Л ;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

И91 Ц» (50 4 0 01 В 5 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3971023/28-12 (22) 21.10.85 (46) 15.03.87. Бюл. ¹ 1О (71) Производственно-экспериментальный завод "Санитас" Научно-исследовательского института по биологическим испытаниям химических соединений (72) Г.Э.Дуденас, P. — Ê.N.Íîðåéêà, М.А.Шламас и Л.И.Мацкявичюс (53) 677.46(088.8) (56) Патент Великобритании № 1506785, кл. D 01 D 5/24, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИОВАНИЯ ТРУБЧАТЫХ МЕМБРАННЫХ ФИЛЪТРОВ (57) .Изобретение относится к производству химволокна и позволяет улучшить качество трубчатых мембранных фильтров путем снижения количества тупиковых пор. Устройс гво снабжено набором пьезокварцевых пластинок 12 с электродами 14 и генератором 15 радиоимпульсов. Пьезокварцевые пластинки 12 установлены под кольцевой фильерой 2 и расположены радиально ее выпускному отверстию. Один конец каждой пьеэокварцевой пластинки 12 с помощью держателя 11 укреплен на шахте формования 1, а второй ее конец 13 выполнен заостренным и контактирует со сформованным фильтром 9. Каждый электрод 14 смонтирован на заострен" ном конце 13 соответствующей пластинки 12. Он подключен к генератору 15 радиоимпульсов. Электрод 14 имеет концентрическую форму. 1 s,ï. ф-лы, 7 иле

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1О

f5

35

1 129

Изобретение относится к устройствам для производства химических волокон, а именно к устройствам для формования трубчатых мембранных фильтров.

Целью изобретения является улучшение качества фильтров путем снижения количества тупиковых пор.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство для формования трубчатых мембранных фильтров; на фиг.2 — пьезокварцевая пластинка; на фиг.3 — эпюра радиоимпульсов; на фиг,4 - вид А на фиг.2; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.6 — сформованный фильтр; на фиг.7 — стенка получаемого трубчатого мембранного фильтра, продольный разрез.

Устройство для формования трубчатых мембранных фильтров содержит шахту 1 формования, кольцевую фильеру 2 со штуцером 3 для подачи осадителя, приемную воронку 4, трубку 5, держатель 6 трубки 5, емкость 7, установ-. ленную в сборнике 8 для приема фильтра 9 и насос 10 для подачи осадителя из сборника 8 в шахту 1. В шахте 1 на держателях 11 радиально сформованному фильтру 9 закреплены (например приклеены) пьезокварцевые пластинки

12 с заостренными концами 13 (размеры острия 10х20 мкм). На заостренном конце каждой из пластинок 12 закреплены электроды 14 концентрической формы, подключенные к генератору 15 радиоимпульсов. Под пластинками 12 соосно кольцевой фильере 2 расположен коллектор 16 всасывания с отверстиями

17, который посредством трубопровода

18 и дросселя 19 подключен к вакуумной камере 20. Трубчатый фильтр 9 имеет ячейки 21, тупиковые поры 22 и сквозные поры 23 (фиг.б и 7).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы включают генератор 15 радиоимпульсов, насос 10 и вакуумный насос (не показан) для создания разрежения в вакуумной камере 20. С помощью дросселя 19 производят регулировку разрежения в коллекторе 16 в зависимости от состава полимера, из которого формуют фильтр.

Требуемое разрежение в коллекторе 16 определяют экспериментальным путем заранее, Затем через кольцевую фильеру 2 подают смесь полимера (например

25Х диацетата целлюлозы, 457. ацетона

6633 2 и 30/ формамида), а через штуцер 3 подают осадитель, например воду. Из фильеры 2 фильтр 9 в виде трубки поступает в паровоздушную смесь шахты 1, при этом происходит испарение ацетона и структурообразование фильтра. В шахте 1 фильтр 9 попадает в круглую щель между пьезокварцевыми пластинками 12 и проходит эту щель непосредственно соприкасаясь с заостренными концами 13 пьезокварцевых пластинок.

Расстояние между заостренными концами 13 и наружной поверхностью фильтра

9 регулируется предварительно изменением положения держателей 11. Пьезокварцевые пластинки 12 подключены к генератору 15 параллельно через электроды 14 (фиг.2). Таким образом, при работе генератора 15 электрические сигналы в виде радиоимпульсов, эпюра которых представлена на фиг.3, подаются в электроды 14. Из-за обратного пьезоэффекта в пьезокварцевых пластинках 12 в промежутках между электродами !4 возникают механические колебания, которые в виде поверхностно-аккустических волн (ПАВ) распространяются в стороны от электродов (по направлениям, показанным стрелками на фиг.2). Форма заостренного конца

13 и концентрическая форма электродов обусловливают то, что ПАВ концентрируются в заостренных концах 13 ньезокварцевых пластинок 12, что приводит к колебаниям концов 13 согласно колебаниям электрических сигналов, поступающих из генератора 15. При скорости формования 1 м/с, размерах заостренного конца 10 20 мкм период Т (фиг. 3) между импульсами практически составляет 30 мкс, а продолжительность импульса ñ,; составляет 20 мкс.

Частота колебаний импульсов в промежуток времени 2 ;, а следовательно, и частота колебаний заостренного конца 13 составляет 20 ИГц. Таким образом, от циклических колебаний заостренного конца 13 каждой из пьезокварцевых пластинок на наружную поверхность фильтра 9 наносятся ячейки 21 (фиг.6). Глубину ячеек 2! определяет толщина селективного слоя фильтра, поэтому она выбирается в зависимости от состава полимера, из которого формуют фильтр. Глубину ячеек 21 регулируют изменением амплитуды радиоимпульсов и тем самым изменением амплитуды колебаний заостренных концов

1 129Г. Ь

13 ш езл карцевых пластинок 12. Б фильтре 9 при образовании ячеек 21 (фиг.7) и протекании процессов структурообразования появляются сквозные поры 23 и тупиковые поры 22. При высокочастотных колебаниях заостренных концов 13 пьезокварцевых пластинок 12 не только происходит образование ячеек 2 1, но и интенсивнее протекает, выделение растворителя (ацетона) из 10 стенки фильтра, что способствует появлению дополнительного количества сквозных пор. Количество сквозных пор главным образом влияет на производительность мембранных фильтров при 15 разделении растворов.

После обработки между заостренными концами 13 пьезокварцевых пластинок

12, количество которых подбирают экспериментальным путем в зависимости от 20 требуемого количества ячеек, фильтр

9 поступает в зону пониженного давления, создаваемую всасыванием воздуха через отверстия 17 (фиг.5) из пространства вокруг фильтра. В результате происходит ускоренное удаление паров растворителя из фильтра, а тем самым и из ячеек, расположенных на нем, что также способствует появлению сквозных пор. Затем фильтр 9 попадает в прием- ЗО ную воронку ч откуда, увлекаемый осадителем, перемещается по трубке 5, установленной на держателе 6, и заходит в приемную емкость 7. Осадитель, который переполняет емкость 7, 35 стекает в сборник 8, откуда насосом

10 подается в нижнюю часть шахты

Полученный фильтр за счет нанесения ячеек и создания зоны обработки под вакуумом имеет увеличенное коли- 4О чество сквозных пор, кроме того, при использовании фильтров с ячейками на его наружной поверхности улучшается гидродинамика процесса фильтрации вследствие появления турбулентных по- 45 токов в зоне расположения ячеек, что способствует удалению накапливающихся частиц на наружной поверхности фильтра и сводит к минимуму пограничный слой.

Формула. изобретения

1. Устройство для формования трубчатых мембранных фильтров, содержащее шахту формования с расположенной в ней кольцевой фильерои со штуцером подачи осадителя, закрепленным в ее центральной части, и узел осаждения, имеющий трубку, один конец которой соединен с приемной; Воронкой, а дру" гой конец установлен в емкости для приема готового фильтра, о т л и ч аю щ е е с я .тем, — чта, с целью улучшения качества фильтров путем- снижения количества тупйкоэйх пор, оно дополнительно снабжено йабором пьеэокварцевых пластинок с электродамй и генератором радиоимпульсов, причем пьезокварцевые пластинки установлены под кольцевой фильерой радиально ее выпускному отверстию, один конец..каж-. дой пьезокварцевой пластинки посредством держателя закреплен на шахте, формования, а другой конец выполнен заостренным и установлен с возможностью контакта со сформованным фильтром, при этом каждый .электрод закреплен на заостренном конце соответствующей пьезокварцевой пластинки, подключен к генератору радиоимпульсов и имеет концентрическую форму.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит коллектор всасывания и вакуумную камеру, при этом коллектор всасывания. установлен под набором пьезокварцевых пластинок соосно кольцевой фильере и подсоединен к вакуумной камере.

1 296б33

Фие. 5

Составитель Е.Сова

Редактор И.Рыбченко Техред И.Коданич Корректор А.Обручар

Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 723/31

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