Аппарат для мембранного концентрирования

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. В аппарате к концу трубчатой мембраны крепится устройство, представляющее собой корпус, в котором имеется подвижная спираль, внутри которой по всей длине мембраны установлена неподвижная цилиндрическая сетка с диаметром, равным отверстию в штоке, установленная таким образом, что один конец ее крепится к конусу штока, а другой - к корпусу. Технический результат: увеличение производительности. 1 ил.

 

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для отвода диффузионного слоя [1]. Оно включает в себя корпус, крышку со штуцером для ввода исходного раствора и патрубок для дисперсной фазы. Отвод раствора осуществляется через конус, а дисперсной фазы с концентратом - через другой патрубок. Внутри мембраны расположена сетка, установленная с некоторым зазором с ее поверхностью. Недостатком этого устройства является трудность отделения дисперсной фазы от концентрата.

Известно устройство для отвода диффузионного слоя [2], состоящее из корпуса, на котором находится кожух со штуцером. Корпус имеет две кольцевые щели. Внутри корпуса находится полый шток с конусом. Положение штока регулируется при помощи резьбы. Устройство присоединяется к трубчатой мембране. Внутри полости мембраны находится подвижная спираль. Вращение спирали, с одной стороны, приводит к снятию неподвижного слоя на поверхности мембраны и уменьшению сопротивления трансмембранного переноса, а следовательно, увеличению производительности по фильтрату. С другой стороны, спираль, снимая неподвижный слой, турбулизирует отводимый диффузионный слой, что приводит к снижению его концентрации, а значит и производительности аппарата в целом.

Задачей изобретения является увеличение производительности. Это достигается за счет установки внутри спирали, по всей длине мембраны, неподвижной цилиндрической сетки с диаметром, равным отверстию в штоке, установленной таким образом, что один конец ее крепится к конусу штока, а другой - к корпусу.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1, на котором находится кожух 2 со штуцерами 3 и 4. Корпус имеет две кольцевые щели 5 и 6. Внутри корпуса находится полый шток 7, на конце которого выполнен конус. Положение конуса регулируется при помощи резьбы 8. Устройство присоединяется к трубчатой мембране 9. Внутри полости мембраны находится спираль 10, приводящаяся во вращение лопастями 11, которые расположены в корпусе 12. На корпусе имеются штуцеры 13, 14 для подвода продукта. Внутри спирали по всей длине расположена неподвижная сетка 15, которая одним концом крепится к конусу штока 7, а другим - к корпусу 12.

Устройство работает следующим образом. Исходный раствор под давлением подается в устройство, которое делит поток на две части. Основная часть его поступает в трубчатую мембрану через штуцер 13, а другая - через штуцера 14 приводит во вращение лопасти 11 и спираль 10. За счет создания движущей силы происходит мембранная фильтрация. При этом на внутренней поверхности мембраны образуется подвижный диффузионный слой с повышенным содержанием растворенных веществ (явление концентрационной поляризации). Диффузионный слой отводится из штуцеров 3, 4, а основная часть потока - через внутреннюю полость штока 7. Вращение спирали 10 способствует продвижению неподвижного слоя, образующегося на поверхности мембраны к месту его отвода через штуцеры 3, 4. Благодаря сетке 15 предотвращается его размытие в радиальном направлении, что благоприятно влияет на сохранение концентрации в отводимом из аппарата слое. Это, в конечном счете, приводит к сокращению продолжительности переработки и, соответственно, увеличению производительности процесса концентрирования.

Литература

1. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Космодемьянский Ю.В. и др. Аппарат для мембранного разделения: Патент №2119378. - Опубл. 27.09.98 в Б.И. №7.

2. Лобасенко Б.А., Павский В.А., Механошина А.А. и др. Аппарат для мембранного концентрирования: Патент №2217224. - Опубл. 27.11.03 в Б.И. №33.

Аппарат для мембранного концентрирования, включающий кожух с патрубком для отвода продукта, внутри которого находится корпус с двумя кольцевыми щелями и полый шток с конусом, перед которым в трубчатой мембране установлена подвижная спираль, отличающийся тем, что внутри спирали по всей длине мембраны находится неподвижная цилиндрическая сетка диаметром, равным отверстию в штоке, установленная таким образом, что один конец ее крепится к конусу штока, а другой - к корпусу.