Мембранный элемент Советский патент 1983 года по МПК B01D13/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения, концентрирования или очистки различных растворов методом обратного осмоса и ультрафильтрации и южет быть использовано во всех отраслях народного x( ва для ана,1огичных целей.

Известны мембранные элементы, состоящие из дренажной пластины с канавками, отиодящими пермеат, пористых подложек н мембран, наложенных с двух сторон -;той пластины, а также переточных узлов для организации потока раствора из одной рабочоГ камеры в другую, которые образуются яри сборке элементов с промежуточными рамками или прокладками в вертикальн1)1Й или горизонтальный пакет. В известной конструкции узел перетока выполнен так, что дренажный материал вблизи места расположения переточного отверстия пропитывают с обеих сторон и после склеивания мембран прорезают переточное отверстие 1.

Недостатками данной конструкции являются невозможность повторного использования деталей мамбранного элемента, д: струкция клеевого шва во времени и возможность его разгерметизации.

Наиболее близким к предложенному является мембранный элемент, содержащий дренажную пластину с каналами для отвода пермеата, две полупроницаемЬ)1х мембраны, наложенных с обеих сторон пластины, а также узел перетока, выполненный в виде отверстия в дренажной пластине и в мембранах, герметизированного съемной манжетой, выполненной в виде трубки с двумя кольцевыми лепестками перемешюго сечения с уменьшением их толиишы к периферии 2.

К недостаткам этой конструкции следует отнести ненадежность герметизации переточных отверстий вследствие отсутствия первоначального упругого натяга лепестков манжеты на мембраны и подложки. В собранном Пакете мембранных эле1У1ентов высокие скорости потока обрабатываемого раствора могут создать инжекционный эффект, который влечет за собой отделение мембраны соседнего элемента, перекрытие отверстия перетока и разрыв мембраны в этом месте. -В рассматриваемой конструк|:.ии отсутствуют элементы, нрепятствуюiii.iie проявлению этого эффекта.

Целью изобретения является повышение и:; ic.-Kiiocfn работы -элемента за счет улучшения условш работы сч емной манжст.

Цель достигается тем, что в мембранном элементе, содержащем дренажную пластину с .-irjMH для отвода пермеата, две по.чупроницаемых мембраны, наложенные с обеих CTOjJoH пластины, а также узел перетока, выполнеииьи в ,c отверстия в дренажной пластине и в мембранах, герметизированного съе.мной манжетой, выполненной в виде трубки с двумя кольцевыми лепестками переменного сечения с уменьшеином их толщины к периферии, съемная манжета выполнена из упругого материала, а кольцевые лепестки выполнены сходящимися друг к другу и снабжены ребрами жесткости.

На фиг. 1 изображен мембранный элемент, общий вид; на фиг. 2 и 3 - разрезы А-А мембранного элемента различной конфигурации; на фиг. 4 - манжета перетока, общий вид; на фиг. 5 и 6 - разрезы Б-Б и В-В на фиг. 4.

Мембранный элемент содержит набор из дренажной пластины 1, с обеих сторон которой предусмотрены каналы 2 для отвода пермеата, пористых подложек 3 и мембран 4, наложенных с двух сторон пластины 1. Дренажная пластина 1 снабжена переточными отверстиями 5 со съемными манжетами из упругого материала, имеющими форму трубки с кольцевыми лепестками б переменного сечения с уменьшением их толщины к периферии. Лепестки 6 выполнены сходящимися друг к другу и снабжены ребрами жесткости 7, расположенными с одинаковыми интервалами.

Каналы 2 выполнены взаимнопересекающимися и не доходящими до переточных 0 отверстий 5, при этом каналы одной стороны дренажной пластины 1 смещены относительно каналов другой пластины.

В собранном виде трубчатая часть манжеты плотно устанавливается в перетомное отверстие мембранного элемента, обрау зояанного из дренажной пластины 1, пористых подложек 3 и мембран 4, при этом лепестки 6 упруго прижимаются к мембранам 4.

Работа мембранного элемента осуществляется следующим образом. 0

Исходный раствор перемещается вдоль мембран 4 в камерах, образуемых соседними мембранными элементами и промежуточными рамками (не показаны), ограничивающими камеру по периметру и в центре. Перетекая через переточные отверстия 5 из одной камеры в другую, раствор с.мывает все мембранные элементы, собранные в пакет и зажатые между крышек при помощи шпилек. Часть исходного раствора под действием градиента давления проходит через мембраны 4, собирается в пористой подложке 3 и затем по каналам 2 дренажной пластины 1 поступает к отверстию сбора пер.меата 8.

Раствор, таким образом, теряет часть

,с растворителя, концентрируется и в таком

виде удаляется из пакета мембранных э.тементов. В свою очередь пермеат собирается

со всех мембранных элементов в общий кол.icKTop, образуемый отверстиями в мембранных :,1ементах и промежуточных рамках и также отводится из пакета.

Герметизация переточного отверстия в начальный период осуществляется благодаря упругому прижатию лепестков манжеты к внешней плоскости мембранного

элемента, а в процессе работы аппарата это прижатие усиливается давлением обрабатываемого раствора. Выступы 7 ограничивают перекрытие переточных отверстий с соседними мембранами 4 рядом расположенных мембранных элементов при возникновении инжекционного эффекта.

МЕМБРАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий дренажную пластину с каналами для отвода пермеата, две полупроницаемых мембраны, наложенные с обеих сторон пластины, а также узел перетока, выполненный в виде отверстия в дренажной пластине и в мембранах, герметизированного съемной манжетой, выполненной в виде трубки с двумя кольцевыми лепестками переменного сечения с уменьшением их толщины к периферии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы элемента за счет улучшения условий работы съемной манжеты, последняя выполнена из упругого материала, а кольцевые лепестки выполнены сходящимися друг к другу и снабжены ребрами жесткости. (Л С

/

8

Фиг. 2 /1-Л

Г

6-5