Мембранный аппарат

 

Изобретение относится к устройствам для разделения растворов с помощью полупроницаемых .мембран и может быть использовано в нип1,евой, микробиологической и химической отраслях промышленности. Цель изобретенияповышение производите.чьности аппарата и качества разделения за счет спижепия уровня концентрационной поляризации. Мембранный аппарат состоит из фланцев 4 и 5 и набора из мембранных элементов I, промежуточных элементов 2 п уп.чотпительных прокладок 3. Раздслен- Hbiii раствор поступает в аппарат через П1туцер, распределяется во все напорные )bi 15 через переточпые отверстия 12, 13 и В1 1водится из ainiapaTa в виде продуктов концентрата н прошедшего через мембраны нермеата. Для дoпoлнитeльFЮЙ турбулизации раствора в напорных камерах в промежуточных элементах выпо,чнены .юпо.пнительпый п туцер ввода, система внутренних каналов 19 и множество выходных каналов в напорные камеры 15. Это позволяет интенсивнее Г1еремен1ивать раствор у поверхности мембран, носкольку происходит пересечение потоков жидкости под углом 5 90 в зависимости от вьпюлнения выходных каналов. 3 ил. ю (О (Л 05 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1400637 А1 (5D 4 В 01 D 13) 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4-ъ

CO

С0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4114580/28-26 (22) 10. 09. 86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Научно-исследовательская лаборатория мембранной технологии и техники Научно-производственного об ьединения чайной промышленности (72) В. И. Бибилейшвили, В. В. Гвачлиани, М. Ш. Г!ачулия, Г. Л. Гучулашвили, Р. И. Зукакишвили и 3. Ш. Монасе IH,13( (53) 66.067-278.002.73:532.711(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1017361, кл. В 01 0 13/00, 1983. (54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам для разделения растворов с помощью полупроницаемых мембран и может быть испо,)ьзовано в пищевой, микробиологической и химической отраслях промышленности. Пель изобретения повышение производительности аппарата и качества разделения за счет (нижения уровня концентрационной поляризации. Мембранный аппарат состоит из фланцев 4 и 5 и набора из мембранных элементов 1, промежуточных элементов 2 и

3 пл<)тнительных прокладок 3. Разделенный раствор поступает в аппарат через

HI1vIIep, распределяется во все напорные камеры 15 через переточные отверстия 12, 13 и выводится из аппарата в виде продуктов концентрата и прошедшего через мембраны пермеата. /(ля дополнительной турбулизации раствора в напорных камерах в промежуточных элементах выполнены

I()II() IHèT«ëüíûé штуцер ввода, система внутр«нни. каналов 19 и множество выходных кана l()H в напорные камеры 15. Эт(3 позволяет интенсивнее перемешивать раствор у п<)в«рхности мембран, поскольку происходит Il(р(сечение потоков жидкости под углом !

)О H зави(HMocTII oT вы по1н«HHH хо (ных кана.loH. 3 и.l.

1400637

Формула изобретения

Изобретение относится к устройствам лля разделения растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быпгь ис(гол ьзонаllo н микробиологической, пищевой и химической отраслях промышлеHности.

Цель изобретения повышение произнолнтельн(исти аппарата и качества разлелеHHH за счет снижения уровня концентраци(н(ной поляризации.

На фиг. 1 изобра кен аппарат, общий нид; на фиг. 2 сечение А — А на фиг. 1; на фи . . 1 сечение Б -- Б на фиг. !.

Мембранный аппарат с(гстоит из чередук)шихся мембранных 1 и промежуточных 2 элементов прямоугольной или круглой формы раз,lt .I(нных ун.)отнител)н)ь(ми прокла,(KBMH

3 Пакег из этих деталей сжат межлу днумя фланцами 4 и 5, в которых выполнены отверстия 6 и 7 соответственно для ввода разделяемой смеси и отвода концентрированного раствора.

Мембранный элемент 1 состоит из центра,lüíой пластины 8 с отверстием 9 лля выхода пермеата, с обеих сторон которой р;loположены дренажные основы 10 (наприм(р, из гранулированного титано-керамического материала), на которые уложены мемб раны 11. В центральной пластине 8, дренl)жныx основах 10 и мембранах 11 выполнены соосные переточные отверстия 12 и 13 (.()oTB(.TcTBUHHo;(ля ввода и вывода разделяемой смеси.

Промежуточный элемент 2 имеет переточные каналы 14, сооб(цаю(циеся с напорными камерами 15 и переточными отверстиями 12 и 13. В зоне напорной камеры в теле промежуточного элемента 2 выполнены каналы 16 лля ввода дополнительного потока, которые сообщаются между собой и с распределительной камерой 17 соответствен«о внутренними каналами 18 и 19.

Прокладка 3 служит для герметизации мембран ш) периметру переточных отверстий

12 и 13 н мембранном элементе 1 и образования боковых стенок напорной камеры.

При монтаже в разделительной установке аппарат может быть снабжен клапаном 20 избыточного давления, установленным на патрубке 21 выхода концентрата, и дополнительным насосом 22.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь под давлением через отверстие 6 но фланце 4 и переточные отверстия 12 н мембранных элементах 1 поступает в напорные камеры 15. Двигаясь вдоль мембран часть волы под давлением проходит

35 через мембрану 11, пермеат, пройдя через дренажную основу 10, выводится из аппарата через отверстия 9 центральной пластины 8.

Пройдя через переточные отверстия 12 и

13 в мембранных элементах 1 все напорные камеры 15 основная часть разделяемого раствора, уже в виде концентрата, через отверстие 7 для отвода концентрата во фланце 5, патрубок 21 выхода концентрата и клапан 20 избыточного давления выводится из аппарата. Часть центрального раствора с помощью насоса 22 отводится в распределительную камеру 17, откуда через систему каналов 18, 19 и 16 вводится в напорные камеры 15 под давлением выше рабочего давления разделяемой смеси и под некоторым углом к поверхности мембран 11.

В предлагаемом аппарате создаются такие гилродинамические условия, при которых снижается влияние концетрационной поляризации на параметры работы мембран.

В данном случае рост турбулизации достигается интенсивным перемешиванием разделяемого раствора путем ввода дополнительного потока раствора под углом 5 — 90 относительHо поверхности мембран. Направление дополнительного потока таким образом обусловливает интенсивное перемешивание раствора, уменьшение его концентрации в пограничном слое и приближение ее к концентрации н ядре потока. Это обеспечивает увеличение удельной производительности и задерживающей способности мембран. Для уменьшения расхода энергии на циркуляцию раствора при его перемешинании в аппарате предусмотрено осуществление не только постоянной, Но и пульсирующей подачи дополнительного потока в зависимости от характеристик мембран и геометрии каналов.

Мембранный аппарат, содержащий два фланца с штуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов и расположенный между ними пакет из мембранных элементов, промежуточных элементов и уплотнительных прокладок, образующих напорные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации, каждый промежуточный элемент выполнен в виде пластины, снабженной дополнительным вводом разделяемой смеси, связанным с системой внутренних каналов, имеющих множество выходных каналов в напорные камеры.

1400637

Составитель А. Свитцов

Редактор О. Головач Техред И. Верее Корректор В. Бутяга

Заказ 2510/6 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета С(.(.Р по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушслая наб., д 4, 5

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