Мембранный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B01D13/00 

М

o

Изобретение относится к устройстоам для разделения раствором методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть, использовано в микробиологической, пищевой и химической отраслях промышленности.

Известен аппарат для концентрирования растворов, в котором снижение концентрированной поляризации достигается применением фасонных прокладок, обеспечивающих ступенчатое увеличение скорости движения разделяемого раствора.в аппарате {.

Недостаток конструкции - уменьшение рабочей поверхности мембран фасонными частями прокладок.

Наиболее близким к предложенному является мембранный аппарат, содержащий две крышки с каналами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов, а также зажатый между ними пакет из мембранных элементов прямоугольной формы, каждый из которых состоит из дренажного устройства с точными каналами и размещенных с обеих его сторон полупроницаемых мембран, промежуточных элементов прямоугольной формы, каждый из которых состоит из рамки с переточными каналами и разделительной пластины, закрепленной в рамке, и уплотнительных прокладок в пиде рамки с переточными каналами 1. .

Недостатком .известного аппарата является снижение параметров его работы за счет высокого уровня концентрационной поляризации, возникающей у поверхности полупроницаемых мембран при преимущественном проникновении через них одного из компонентов разделяемой смеси. Снизить уровень концентрационной поляризации можно путем повышения скорости движения разделяемой смеси.

Цель изобретения - повышение производительности и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации.

Эта цель достигается тем, что в мембранном аппарате, содержащем две крышки с каналами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов, а также зажатый между ними пакет из мембранных элементов прямоугольной формы, каждый из которых состоит из дренажного устройства с переточными каналами, и размещенных с обеих его сторон полупроницаемых мембран, промежуточных элементов прямоугольной формы, каждый из которых состоит из рамки

с переточными каналами и разделительной пластины, закрепленной в рамке, и уплотнительных прокладок в виде рамки с переточными каналами, разделительная пластина выполнена толщиной, меньшей толщины рамки промежуточного элемента, и закреплена в ней с наклоном.

На фиг, 1 изображен аппарат, общий

0 вид; на фиг. 2 - продольное сечение Л-А на фиг. 4. аппарата по верхним переточным Каналам; на фиг. 3 - продольное сечение Б-Б на фиг. 4 аппарата по нижним переточным каналам; на

5 фиг. - мембранный элемент, на фиг.5прокладка; на фиг. 6 - прокладка, продольное сечение.В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - промежуточный элемент; на фиг. 8 - промежуточный элемент, продольное сечение Г-Г на фиг. 7 по

верхним переточным каналам;на фиг.9 промежуточный элемент, продольное сечение Д-Д на фиг. 7 по нижним переточным каналам,

5 Мембранный аппарат состоит из чередующихся мембранных 1 и промежуточных 2 элементов прямоугольной формы, разделенных прокладками 3. Пакет сжимается между двумя крышками,соQ стоящими из двух фланцев 4 и 5. в которых вьнюлнены отверстия 6 и 7, соответственно, для подачи и отвода разделяемой смеси.

Мембранный элемент 1 имеет отверстия 8 для вывода пермеата и состоит из опорной пластины 9, с обеих сторон которой укладывают дренаж 10, подложку 11 и мембрану 12. В опорной пластине 9 и мембране 12 выполнены соосные переточныё отверстия 13.

Промежуточный элемент 2 имеет 2-образную форму с двумя видами чередующихся переточных устройств. В нечетных переточных устройствах от верстия 1 имеют верхний канал 15f в четных переточных устройствах отверстия 1б имеют нижний канал 17. Напротив отверстий lA и 16 выполнены верхний 18 и нижний 19 пазы, соединенные с соответствуюи|ими отверстиями 20 и 21.

Прокладка 3 служит для герметизации мембраны по периметру переточных отверстий 13 в мембранном элементе 1 и образования боковых стенок напорной камеры.

Крышки аппарата состоят из двух фланцев j и 5 с отверстиями 6 и 7 для подачи и отводг разделяемой смеси. Во фланце выполнены два по перечных паза 22 и 23 с вертикальными отверстиями 2 и 25. Отверстия 2k соосны с отверстиями 13 в мембранных элементах и отверстиями в промежуточных элементах и образуют левосторонний кднал для подачи разделяемой смеси в верхние напорные камеры. I Отверстия 25 соосны с отверстиями 13 в мембранных элементах и 16 в промежуточных элементах и образуют правосторонний канал для подачи разделяемой смеси в нижние напорные камеры. Отверстия 13 в мембранных элементах и отверстия 20 и 21 в про жуточных элементах образуют соответ ственно каналы для отвода концентра та. Устройство работает следующим об разом. Разделяемая смесь под давлением через отверстия 6 поступает в попе614речные пазы 22 и 23 через отверстия 25 и 2 в соответствующие каналы, образованные отверстиями 13 в мембранных элементах и соответствующими отверстиями 16 и 14 в промежуточных элементах. Через каналы 17 и 15 смесь поступает в нижнюю и верхнюю напорные камеры, поперечное сечение которых уменьшается по ходу течения. Из напорных камер смесь через пазы 19 и 18 поступает в каналы для концентрата, образованные отверстиями 13 и отверстиями 21 и 20 в промежуточных элементах и через аналогичную систему в верхней крышке выводится из аппарата через отверстие 7. Пермеат транспортируется по дренажу 10 к отверстиям 8, через которые выводится из мембранного элемента. Предложенное техническое решение позволяет увеличить производительность мембранного аппарата за счет снижения уровня концентрационной поляризации в напорных камерах..

В-Б

7 г

/i.j

/jrt

г

л

f3

i

т

f1

/2

i

h

Й/г.

&-В

Фиг.б