Аппарат для ультрафильтрации и обратного осмоса

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (21) 4853078/26 (22) 18.07.90 (46) 23.07.92. Бюл, М 27 (71) Воронежский технологический институт (72) С.Т.Антипов, С.В.Шахов и О.Н.Ветрова (56) Авторское свидетельство СССР

М 586919. кл. В 01 D 13/00, 1978. (54) АППАРАТ ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ

И ОБРАТНОГО ОСМОСА (57) Использование: концентрирование и разделение растворов в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: аппарат содержит корпус, входной и выходной патрубки для разделяемой жидкости, патрубок для вывода фильтра, полый шток с насаженными на него

Изобретение относится к области разделения и концентрирования различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким по технической сущности является аппарат для ультрафильтрации вязких жидкостей, состоящий из корпуса, фильтрующих элементов, выполненных из.дренажного материала и двух полупроницаемых мембран и размещенных на вращающемся полом валу, а также перемешивающих устройств, расположенных между фильтрующими элементами и прикрепленных к корпусу.

Недостатком этого аппарата является наличие застойных зон, высокий уровень

„„SU „„1748846 А1

<я)5 B 01 О 63/08, 63/16 дисковыми фильтрующими элементами, выполненными из дренажного материала и покрытыми полупроницаемой мембраной, Полый шток установлен с возможностью возвратно-поступательного движения. Дисковые фильтрующие элементы выполнены в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено выше по ходу движения жидкости, с коническими переточными отверстиями, размеры которых увеличиваются по ходу движения жидкости, при этом расстояние между дисками и площадь поперечного сечения корпуса, имеющего коническую форму, уменьшаются, На внутренней боковой поверхности корпуса размещен дренажный материал, покрытый полупроницаемой мембраной. 1 ил, М

° ю

8 концентрационной поляризации, а также высокое гйдравлическое сбйротивление напорных камер аппарата..

Цель изобретения — увеличение производительности аппарата и снижение уровня . концентрационной поляризации, Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для ультрафильтрации и обрат- Ф ного. осмоса, состоящем из корпуса, входно- CO го и выходного патрубков для разделяемой Q0 жидкости, патрубка для вывода фильтрата, полого штока с насажеййыми на него диско- О, выми фильтрующими элементами, выполненными из дренажйого материала и покрытыми полупроницаембй мембраной, полый шток установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, причем дисковые фильтрующие элементы выполнены в виде усеченного конуса, меньшее

1748846

4 основание которого расположено выше по ходу движения жидкости, и с коническими переточными отверстиями, размеры которых увеличиваются по ходу движения жидкости, при этом расстояние между дисками и площадь поперечного сечения корпуса, имеющего коническую форму, уменьшаются, а на внутренней боковой поверхности корпуса размещен дренажный материал с полупроницаемой мембраной.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат.

An парат для ультрафильтрации и обратного осмоса состоит из корпуса 1, имеющего коническую форму, площадь поперечного сечения которого уменьшается по ходу движения жидкости. Данная форма корпуса 1 способствует увеличению пульсационного давления на полупроницаемую мембрану 2, уложенную на дренажный материал 3, размещенный на внутренней боковой поверхности корпуса 1, Внутри корпуса 1 размещен полый шток 4, с насаженными на него дисковыми фильтрующими элементами 5. Фильтрующий элемент 5 выполнен из дренажного материала 6, покрыт полупроницаемой мембраной 7 и имеет вид усеченного конуса, меньшее основание которого расположено выше по ходу движения жидкости, Дисковые фильтрующие элементы 5 имеют конические переточные отверстия 8, Благодаря конической форме отверстий 8 разделяемая жидкость переносится в основном лишь в одном направлении, Кроме этого, для перетока разделяемой жидкости из одной напорной полости в другую служат зазоры, образующиеся между полупроницаемой мембраной 2, расположенной вдоль внутренней боковой поверхности корпуса 1 и конусообразными дисковыми фильтрующими элементами 5.

По ходу движения жидкости размеры отверстий 8 увеличиваются, Это вызвано необходимостью обеспечения равномерного прохода через отверстия 8 разделяемой жидкости вследствие увеличения ее вязкости. Соотношение. размеров отверстий, в свою очередь, зависит от требуемой конечной концентрации и свойств разделяемого продукта. При этом расстояние между дисковыми фильтрующими элементами 5 уменьшается в связи с уменьшением объема фильтруемой жидкости по мере разделения и определяется также свойством продукта и структурой мембран 2 и 7. Для подачи разделяемой жидкости в аппарат служит патрубок 9, а для удаления — патрубок 10, Проникший через мембрану 2, уложенную вдоль корпуса 1, фильтрат удаляется через патрубок 11.

Формула изобретения

Аппарат для ультрафильтрации и обратного осмоса, содержащий корпус, входной и выходной патрубки для разделяемой жидкости, патрубок для вывода фильтрата, полый шток с насаженными на него дисковыми фильтрующими элементами, выполненными из дренажного материала и покрытыми полупроницаемой мембраной, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности аппарата и снижения уровня концентрационной поляризации, полый шток установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, причем дисковые фильтрующие элементы выполнены в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено выше по ходу движения жидкости, с коническими пеАпг врат работает следующим образом.

Разделяемая жидкость подается с по-. мощью патрубка 9 в начальную напорную полость. При движении штока 4 навстречу

5 разделяемой жидкости происходит ее переток из одной напорной полости в другую посредством переточных отверстий 8 и увеличивающихся зазоров между поверхностью мембраны 2 и конусообразными

10 дисковыми фильтрующими элементами 5.

При обратном ходе штока начальная напорная полость дозаполняется разделяемой жидкостью. Благодаря возвратно-поступательному движению штока 4 с насаженными

15 на него дисковыми фильтрующими элементами 5 происходит активное перемешивание разделяемой жидкости, а также возникновение пульсационного давления на полупроницаемые мембраны 2 и 7. При

20 таком режиме работы аппарата происходит интенсивное разделение жидкости.

Фильтрат удаляется через патрубок 11 и полый шток 4. а сконцентрированная жидкость — через патрубок 10.

25 Преимущества предлагаемого устрой-. ства следующие; благодаря сообщению возвратно-поступательного движения штоку создается знакопеременное движение частиц, приводящее к снижению концентраци30 онной поляризации; выполнение корпуса в форме конуса позволяет увеличить пульсационное давление на мембрану, что способствует интенсивности разделения жидкости; применение конических отвер35 стйй, увеличивающихся по ходу движения разделяемой жидкости, и при этом уменьшение расстояния между дисковыми фильтрующими элементами позволяет обеспечить равномерное поступательное

40 прохождение разделяемой жидкости no аппарату.

1748846, .f г 3

Составитель С. Шахов

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор H. Король

Редактор О. Головач

Заказ 2544 Тираж Подписное

: ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 6 реточными отверстиями, размеры которых щего коническую форму, уменьшаются, а на увеличиваются rio ходу двйжения жидкости, внутренней боковой поверхности корпуса при этом расстояние между дисками и пло- размещен дренажный материал, покрытый щадь поперечного сечения корпуса, имею- полупроницаемой мембраной;