Составная жидкая мембрана для разделения газовых смесей
Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в газовой, нефтехимической, металлургической и химической отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение длительности работы жидкой мембраны без регенерации, уменьшение времени регенерации, обеспечение непрерывной работы. Это достигается тем, что составная жидкая мембрана для разделения газовых смесей выполнена в виде двух пропитанных раствором носителя компонентов смеси пористых дренажных слоев, разделенных промежуточной перегородкой из крупнопористого материала и снабжена входным и выходным штуцерами для жидкости и газа, присоединенными к промежуточной перегородке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСйУБЛИК (51)5 В Ol D 5
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370708/23-26 (22) 26.01.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (72) А. В. Матвеев и М. Н. Тульский (53) 66.071.61.8 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1577103, кл. В 1 1,!980. (54) СОСТАВНАЯ ЖИДКАЯ МЕМБРАНА
ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в газовой, нефтехимической, металлургической и химической отраслях промышИзобретение относится к технологии разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в газовой, нефтехимической, металлургической и химической отраслях промышленности.
Целью изобретения является увеличение длительности работы жидкой мембраны без регенерации, уменьшение времени регенерации, обеспечение непрерывной работы.
На чертеже изображен разделительный элемент, содержащий составную жидкую мембрану.
Элемент состоит из штуцера для ввода исходного потока 1, штуцеров 2, соединенных через крупнопористую перегородку, для ввода паров растворителя или раствора, полости 3 для закачки исходной смеси, штуцера 4 для вывода непроникшего потока, вентиля 5 для замены раствора, емкости 6 со свежим раствором, крупнопористой перегородки 7, полости 8 для собирания проникшего потока, насоса 9, штуцера 10 для вывода проникшего потока, мелкопористых дренажных слоев 11, пропитанных растворителем и активным носителем, вентиля 12 циркуляционного контура.
„„SU„„15 1 54 А1 ленности. Целью изобретения является увеличение длительности работы жидкой мембраны без регенерации, уменьшение времени регенерации, обеспечение непрерывной работы. Это достигается тем, что составная жидкая мембрана для разделения газовых смесей выполнена в виде двух пропитанных раствором носителя компонентов смеси пористых дренажных слоев, разделенных промежуточной перегородкой из крупнопористого материала, и снабжена входным и выходным штуцерами для жидкости и газа, присоединенными к промежуточной перегородке. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Составная жидкая мембрана работает следующим образом.
В режиме нормальной эксплуатации в разделительный элемент через штуцер 1 в полость для закачки исходной смеси 3 по-. дают газовую смесь, предназначенную для разделения. Не проникающий через мембрану газ из полости 3 через штуцер 4 удаляют.
Другую часть потока газовой смеси, прошедшую через мембрану, скапливают в полости 8 и выводят из разделительного элемента через штуцер 10. В таком режиме работы вентили 5 и 12 закрыты и в крупнопористой перегородке 7 составной жидкой мембраны находится насыщенный пар растворителя, так как он испаряется из емкости 6 со свежим раствором, обеспечивая необходимое давление паров в перегородке 7.
При необходимости регенерации раствора в мелкопористых слоях 11, не останавливая подачи газа через штуцер 1 и не прекращая забора проникшего газа через штуцер
10 и непроникшего газа через штуцер 4, приводят в действие насос 9, который при открытом вентиле 12 прокачивает свежий раствор из емкости 6 через крупнопористую перегородку. После регенерации слоев жидкой
1 мембраны насос 9 останавливают, раствор под действием собственного веса выливается из макропористой перегородки 7 обратно в емкость 6, вентиль 12 перекрывают и разделительный элемент эксплуатируют в нормальном режиме.
При необходимости замену раствора в емкости 6 производят посредством вентиля 5.
В качестве мелкопористых слоев используют, например, пленки из гидрата целлюлозы толщиной 100 мкм, в качестве растворителя — воду, а в качестве активного носителя — К2СОз. Мембрану выполняют в виде двух слоев из гидрата целлюлозы, пропитанных водным раствором К2СОз, разделенных промежуточным слоем из тефлона (толщина 15 мм, размер пор 1 мм, среднее расстояние между порами 2 мм).
Как показали результаты испытаний, мембрана работает в течение 7 ч при наличии насыщенных паров воды в тефлоновом слое и 70 мин при отсутствии паров воды в этом слое. Регенерация раствора в мембране происходит за 4 ч.
Применение составной жидкой мембраны
581354 позволяет увеличить срок эксплуатации газоразделительных устройств без регенерации, ускорить процесс регенерации (проводится в режиме разделения газовой смеси).
Формула изобретения
1. Составная жидкая мембрана для разделения газовых смесей, содержащая пористый дренажный слой, пропитанный раство10 ром носителя компонентов смесей, отличающаяся тем, что, с целью увеличения длительности работы мембраны без регенерации, уменьшения времени регенерации и обеспечения непрерывной работы, она снабжена дополнительным пропитанным раствором носителя пористым дренажным слоем, размещенной между этими слоями промежуточной перегородкой из крупнопористого материала и входным и выходным штуцерами для жидкости и газа, присоединенными
20 к промежуточной перегородке.
2. Мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что внешние поверхности мембраны покрыты сплошной гомогенной пленкой.
Составитель М Крыкин
Редактор Л. Веселовская Техред А. Кравчук Корректор Т. Палий
Заказ 2048 Тираж 569 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, !О!
