Способ регенерации ультрафильтрационных элементов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 01 0 29/62

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887480/26 (22) 04,12.90 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Научно-производственное объединение

"Пол имерсинтез" (72) А,А.Поворов, Г.И,Гасанов, И.А.Лябин и

f.Â.Ñ0ì0âà (56) Сотова О.В. и др. Установки для ультрафильтрации технологических жидкостей ры- . боперерабатывающих предприятий. М,;

ЦНИИТЭИРХ, Серия: Технологическое оборудование для рыбной промышленности, 1988. с.1-7...... Изобретение относится к процессам ультрафильтрации жидких сред в частности, к способам регенерации ультрафильтрационных фильтрующих элементов в очистке отработанных посолочных рыбных рассолов (тузлуков) от гель-слоя, содержащего белки, липиды, жиры и другие примеси органического происхождения, Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации ультрафильтрационных элементов в очистке тузлуков путем обработки фильтрующих элементов моющим раствором, По этому способу предусматривается обработка фильтрующих элементов в два этапа, на первом этапе — 0.4-0,51ь-ным раствором азотной кислоты с добавлением 0.0200,025 (, раствора моноалкиловых эфиров полизтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов CnH2p+10(C2H40) H, где и

10-18, m - 8-10 — синтанола ДС-10 при температуре 50 -1,0 С, на втором этапе — 1,0 (у раствором щелочи -- РОМ вЂ” САФ при температуре 55-60 С в течение 30 мин. с последую„„5U„„1790977 А1 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Использование: в очистке ультрафильтрационных элементов от посолочных рыбных рассолов, Сущность изобретения; загрязненные ультрафильтрационные элементы заполняют раствором, содержащим триполифосфат натрия, гидроксид натрия и синтанол ДС вЂ” 10 при следующем соотношении компонентов, мас. : триполифосфат натрия 0,4-0,6; гидроксид натрия 0,06 — 0,09; синтанол ДС вЂ” 10 0,01-0,02, и выдерживают в растворе 1,5 — 8,0 ч. 1 ил., 2 табл. щей промывкой водой. Обработка растворами проводится при наличии тангенциального потока над поверхностью мембран при давлении 0,2 — 0,25 МПа.

Эффективность регенерации при этом

89;(б.

Недостатком изве:тного способа является необходимость испсльзования дорогостоящего оборудования из высоколегированных со сталей, т.к. при обработке фильтрующих эле- С) ментов используются кислота и щелочь; повышенный расход химических реагентов для приготовления моющего раствора, требующий более высоких затрат на их утилизацию, дополнительный расход электроэнергии на работу цнркулярного насоса для обрааоаання,яа» тангенциального потока над мембраной при а регенерации фильтрующих элементов.

Целью изобретения является повышение эффективности регенерации фильтрующих элементов.

Указанная цель достигается тем, что в способе регенерации ультрафильтрационных элементов, используемых при очистке посолочных рыбных растворов, включаю1790977 щий обработку их водным раствором, содержащим моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов CnH2n+10(C2H40)mH. где и = 10 — 18, m = 8 — 10 — синтанол ДС вЂ” 10, водный раствор дополнительно содержит триполифосфат натрия и гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триполифосфат натрия 0,4-0,6

Гидроксид натрия 0,06 — 0,09

Синтанол ДС-10 0,01-0,02 и обработку ведут путем заполнения ультрафильтрационных элементов раствором с последующей выдержкой их в растворе 1,5-8,0ч.

При проведении ультрафильтрации жидких сред, в том числе и для очистки отработанных тузлуков, происходит естественное снижение производительности ультрафильтрационных элементов. Оно обусловлено явлением концентрационная поляризация, в результате чего на поверхности мембран образуется гель-слой иэ белков, липидов, жиров и других примесей, имеющихся в отработанных тузлуках, При снижении производительности на 30-50%, Когда процесс очистки становится экономически неэффективным, проводится регенерация ультрафильтрационных элементов.

Как правило, регенерацию проводят методом химической мойки при наличии тангенциального потока над поверхностью мембран, так называемой принудительной мойкой. Тангенциальный поток моющего раствора над мембраной создается насосом, с помощьо которого осуществляется и процесс, собственно, ультрафильтрации.

В предлагаемом способе тангенциальный поток отсутствует, регенерация проводится выдержкой мембран в моющем растворе в течение 1,5-8,0 ч. Производительность мембран восстанавливается на

100% по сравнению с первоначальной.

При меньшем времени выдержки, т.е. менее 1,5 часов не успевают в достаточной степени пройти процессы сорбции и диффузии загрязнений от поверхности мембран в ядро моющего раствора и производительность ультрафильтрационных элементов не восстанавливается. полностью. Время выдержки более 8 часов не приводит к дальнейшему увеличению производительности, а это экономически нецелесообразно. Экспериментально определен оптимальный состав моющего раствора, мас.%:

Триполифосфат натрия 0,4-0,6

Гидроксид натрия 0,06-0,09

Синтанол ДС-10 0,01-0,02

При меньших концентрациях триполифосфата натрия, синтанола и гидроксида мически неоправданно из-эа большого расхода моющих средств.

10 На чертеже показана схема ультрафиль15 дуль 7

25 поступает в накопительную емкость 2, снаб30 женную подогревателем. При нагревании

- тузлука до 60 — 65 С происходит коагуляция

55 натрия первоначальная производительность не восстанавливается. В указанных пределах степень восстановления производительности составляет — 100%, При дальнейшем повышении концентрации моющего раствора увеличение произвадительности мембран не происходит и эконотрационой установки для очистки посолочных рыбных рассолов, реализующая заявляемый способ.

Она содержит фильтр грубой очистки 1; накопительную емкость 2, снабженную подогревателем; циркуляционные емкости 3, 4; насосы 5, 6; ультрафильтрационный мо Для приготовления регенерирующего раствора используется умягченная вода.

Триполифасфат натрия техн., ГОСТ

13493-86 с изм ¹ 1

Синтанол ДС вЂ” 10 ТУ 6 — 14 — 577-70.

Гидроксид натрия техн, ГОСТ 11078-78

Способ осуществляется следующим образом.

Отработанный тузлук из посолочного отделения через фильтр грубой очистки 1 белковых компонентов, которые всплывают вверх и удаляют из емкости 2 механическим путем, Частично осветленный тузлук поступает в цилиндрическую емкость 3. Иэ емкости 3 рабочий раствор насосом 5 подается в циркуляционный контур, состоящий из ультрафильтрационного модуля 7 с трубчатыми фильтрующими элементами БТУ 0,5/2 с фторопластовой мембраной и циркуляционного насоса 6. Насос 6 предназначен для создания необходимой скорости потока над мембраной 4-6 м/сек., насос 5 для создания необходимого рабочего давления, равного

3-5 кгс/см . Для выравнивания концентрат ций и температур 10-20 % рабочего раствора из циркуляционного контура подается в емкость 3, Прошедший через мембрану очищенный тузлук снова возвращается в посолочное отделение, При снижении скорости ультрафильтрации на 30-50% проводится регенерация мембранных элементов. Перед регене рацией рабочий раствор вытесняется из ультрафильтрационного модуля 7 умягченной водой в емкость 3. Моющий раствор готовится в емкости 4, куда заливается умягченная вода и загружаются моющие средства, Растворение моющих средств в воде производится при циркуляции моющего раствора

1790977

Таблица1

Способы

Показатели

П е лагаемый

Известный

БТУ 0,5/2

4,0

4 — 6

Триполифосфат натрия 0,4-0,6

Синтанол ДС вЂ” 10

0,01 — 0,02

Едкий натрий

0,06-0,09

БТУ 0,5/2

4,0

4 — 6

Щелочь РОМСАФ вЂ” 1 кислота: 0,4 — 0,5

Синтанол ДС вЂ” 10

0,02 — 0,025

1,5-8,0

2,0 — 8,5

1,0

100

89 насосами 5 и 6 через ультрафильтрационный модуль 7 в емкость 4 в течение 5 — 10 мин. При этом ультрафильтрат в целях экономии моющего раствора также возвращается в емкость 4, После этого 5 принудительная мойка прекращается и мембраны выдерживаются в моющем растворе в течение 1,5-8,0 ч, Затем снова проводится принудительная мойка в течение

5-10 мин. Отработанный моющий раствор 10 вытесняется умягченной водой в емкость 4, где может быть использован для следующей регенерации, Отмывка от раствора умя гчен ной водой до р Н 6,5-7,5, Сравнительные характеристики звяв- 15 ленного и известного способов приведены в табл.1 и 2, В таблицах приведены сравнительные данные. технических показателей известного и предложенного способов регенерации 20 ультрафильтрационных факторов.

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ позволяет восстанавливать фильтрующие свойства мембранных элементов на 100% и, как следствие, повы- 25

Площадь фильтрации, м

Тип фильтрующих элементов

Среднее рабочее давление, кгс/м

Скорость потока над мембраной, м/с

Селективность по белкам не менее, %

Состав моющего раствора,мас.%

Время мойки, ч без вспомогательных операций с вспомогательными операциями

Восстановление фильтрующих свойств после регенерации, % сить производительность установки для очистки тузлука на 10 — 12%. Кроме того, расход реагентов для проведения регенерации снижается на 50-70%.

Формула изобретения

Способ регенерации ультрафильтрационных элементов, используемых при очистке посолочных рыбных рассолов, включающий обработку их водным раствором. содержащим моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов CnH2n+10(C2H40) mH где 4

= 10-18, m = 8 — 10 — синтанол ДС вЂ” 10, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации, водный раствор дополнительно содержит триполифосфат натрия и гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триполифосфат натрия 0,4-0,6

Гидроксид натрия 0,06-0,09

Синтанол ДС вЂ” 10 0,01 — 0,020 и обработку ведут путем заполнения ультрафильтрационных элементов раствором с последующей выдержкой их в растворе 1,5 — 8,0 ч.

1790977

Способ регенерации

Время регенерации

Восстановл.удельн. производ.% до регенер, после. регене °

1,0

89

Известный (прототип) Предлагаемый

1,5

100

78 .

100

100

1,5

64

Предлагаемый

1.0

90

78

1,5

100 раст Ррррр

Состав моющего раствора и соотношение компонентов

Азотная кислота 0,4 — 0,5

Синтанол ДС-10

0,02 — 0025

Щелочь РОМСАФ -1 %

Триполифосфат -0,4

Синтанол ДС вЂ” 10-0,01%, Гидроксид натрия 0,06%

Триполифосфат Ма — 0.6%

Синтанол ДС-10-0,02%

Гидроксид натрия-0,09%

Триполифосфат Ка-0,5

Синтанол ДС вЂ” 10-0,015%

Гидроксид натрия-0,07%

Триполифосфат Na-0,3%

Синтанол ДС-(0-0,01%

Гидроксид натрия-0,5 j

Триполифосфат Na — 0,5

Синтанол ДС-10 — 0,015%

Гидроксид натрия-0,07%

Триполифосфат Na-0,3

Синтанол ДС вЂ” 10-0,01 о

Гидроксид натрия-0,05%

Триполифосфат Na-0,7

Синтанол ДС вЂ” 10-0,02%

Гидроксид натрия-0,1%

0тра5пптнный

Удельная производительность ультрафильтатов л/м ч

Таблица2