Пористая мембрана

Авторы патента:

B06B1/08 - с использованием эффекта магнитострикции (магнитострикционные элементы вообще H01L 41/00)

B01J19/10 - с использованием звуковых или ультразвуковых колебаний (для вспомогательной предварительной обработки очищаемых газов или паров B01D 51/08; для чистки B08B 3/12)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2I7765

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1Ч.1967 (№ 1145861/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07 V.1968. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 29Х11.1968

Кл, 42s;

12N, 1/01

МПК В 06b

В 01

УДК 66 084.621.039.341..22 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. И. Плужник

Заявитель

ПОРИСТАЯ МЕМБРАНА

Изобретение применимо для интенсификации процессов разделения ионов, молекул жидкости или активации каталитических процессов. К первым можно отнести ионообменные процессы, использующие ионитовые мембраны или насадки, например, для очистки воды от минеральных солей, извлечения металлов из растворов, очистки препаратов и т. д. Вторую группу процессов отличаег применение так называемых молекулярных сит-мембран из цеолитов для разделения смеси жидкостей, .например, неразветвленных и разветвленных углеводородов. Третья группа процессов отличается применением пористых цеолитовых и других перегородок в качестве катализаторов.

Известны пористые мембраны для селективного разделения ионов, молекул жидкости ,или катализа, включающие пористую перего,родку из цеолита или ионита.

Предлагаемая мембрана отличается от известных тем, что перегородка жестко соединена с перфорированным пьезокерамическим элементом, подключенным к генератору электрических колебаний. Для предотвращения кавитационного разрушения перегородки ее лучше защищать накладками из пористого или губчатого материала, например алюминия или стали. Это позволяет интенсифицировать процесс разделения ионов или молекул жидкости.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Оно состоит из разъемного вертикального прямоугольного резервуара с двумя камерами 1 и 2, между которыми установлена разделительная перегородка вЂ” мембрана, состоящая из пяти слоев. Ионитовая (или цеолито10 вая) пористая насадка-мембрана 8 жестко соединена с пьезокерамическим вибратором

4. Накладки б вЂ” 7 выполнены из пористого или губчатого металла, например алюминия или нержавеющей стали. К камере 1 прикреIs плены подводящий патрубок 8 и нижний патрубок 9, а к камере 2 вЂ” патрубок 10. Разделительная перегородка по мембранному контуру обрамлена эластичными герметизирующими прокладками 11. Проводники 12 при20 соединены к металлическим накладкам, охватывающим пьезокерамический элемент, выполненный из перфорированной или мозаичной пьезокерамики.

Исходную жидкость по патрубку 8 под дав25 лением подают к насадке 3. Напряжение высокой частоты поступает к пьезокерамическому вибратору 4 по проводникам 12 на металлические накладки б и 7. Пьезокерамика, например титанато-бариевая, поляризованная

30 по толщине, совершает совместно с накладка217765

Составитель Й. Лебедева

Техред Р, М. Новикова

Корректоры: Т. Д. Чунаева и С. А. Башлыкова

Редактор Л. Ильина

Заказ 1980/4 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр пр. Серова д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2 ми и насадкой, образующими резонансную систему, высокочастотные колебания. Ультразвуковые колебания мембраны, выполненной из ионитов, активизируют ионный обмен. Колебания цеолитовой мембраны интенсифицируют прохождение жидкости через перегородку и, следовательно, ускоряют процесс разде. ления смеси. Колебания мембраны, выполненной из катализатора, активизируют процессы катализа. Металлические накладки 5 и 6 10 защищают перегородку от кавитационного разрушения. Пористые металлические накладки 5 вЂ” 7 и конструкция пьезокерамического элемента, перфорированного или набранного в виде мозаики, не препятствует циркуляции 15 жидкости. Эластичные прокладки 11 предотвращают передачу колебательной энергии корпусу устройства. Продукты разделения удаляют с помощью патрубков 9 и 10.

Для питания пьезоизлучателя можно при- 20 менять генератор электрических колебаний, выполненный в зависимости от выбранного диапазона частот на транзисторах или электронных лампах.

В предлагаемом устройстве, как указано 25 выше, можно использовать различные типы насадок. В случае применения ионитовой насадки устройство позволяет эффективно проводить процессы ионного обмена, а в случае

4 применения цеолитовой мембраны вЂ” эффективно разделять смеси жидких веществ, используя разницу в размере их молекул. Ультразвуковая вибрация цеолитовой (пепмутитовой) и других перегородок, используемых в качестве катализаторов, дает возможность ускорить протекание некоторых химических реакций при относительно невысоких температурах (до 100 вЂ” 120=С). Для более высокотемпературных процессов предлагаемое устройство неприменимо вследствие низкой точки Кюри пьезокерамики.

Предмет изобретения

1. Пористая мембрана для селективного разделения ионов, молекул жидкости или катализа, включающая, например, ионитовую или цеолитовую перегородку, разделяющую резервуар, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации разделения исходного материала или активации .катализа, перегородка жестко соединена с перфорированным пьезокерамическим элементом, подключенным к генератору электрических колебаний.

2. Мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения кавитационного разрушения перегородки, она защищена накладками из пористого или губчатого металла, например алюминия или стали.