Мембранный элемент трубчатого типа Советский патент 1986 года по МПК B01D13/00 

Изобретение относится к основному узлу мембранных аппаратов трубчатого типа для разделения различных гомогенных смесей с помощью полупроницаемых мембран и может использоваться в любой отрасли промышленности, где необходимо провести разделение такой смеси, для очистки различных промышленных жидких отходов, для концентрирования растворов.

Целью изобретения является повышение производительности мембранного элемента за счет увеличения рабочей поверхности мембран.

На чертеже представлен предлагае.мый мембранный элемент.

Один или несколько мембранных элементов расположены в корпусе 1, снабженном П1туцером 2 ввода исходной смеси, штуцером 3 вывода концентрата и штуцерами 4 и 5 вывода пермеата. Каждый мембранный элемент состоит из пористого трубчатого каркаса, который может быть выполнен из наружной трубы 6, внутренней трубки 7 и полупроницаемой мембраны 8. Трубки 6 закреплены в верхней торцовой крышке 9, а трубки 7 - в верхней торцовой крышке 10. Между трубками 6 и 7 имеется зазор 11 для отвода пермеата в камеру 12 пермеата. образованную торцовьЕми крышками 9 и 10. Свободные концы трубок 6 и 7 закрыты кольцевой заглушкой 13.

Для уменьшения свободного объема и соответствуюш.его повышения скорости течения разделяемой смеси мембранные элементы могут быть размещены в гнездах 14 вкладыша 15. Между вкладышем 15 и торцовой крыщкой 9 образована камера 16 для распределения исходной смеси по всем элементам.

Внутри мембранного элемента по оси трубчатого каркаса расположено турбулизирующее устройство, состоящее из наружной 17 и внутренней 18 трубок, закрепленных соответственно в нижней торцовой крышке 19 и дополнительной нижней торцовой крышке 20. На поверхности трубок расположена полупроницаемая мембрана 21, между 5 трубками имеется зазор 22 для отвода пермеата в камеру 23 сбора пермеата, образованную между торцовыми нижними крышками 19 и 20. Между дополнительной нижней торцовой крыщкой 20 и торцовой частью корпуса 1 образована камера 24 сбора концентрата. Свободные концы трубок 17 и 18 герметизированы кольцевой заглушкой 25.

В зазорах 11 и 22 возможно размещение поддерживающих сеток, которые будут предотвращать деформацию трубок 6, 7, 17 и 18 5 во время работы под давлением.

Вкладыш 15 выполняется из любого инертного по отношению к разделяемой смеси материала. Возможен вариант, когда вкладыш выполняется заодно с корпусом 1.

Мембранный элемент в составе аппарата работает следующим образом.

Исходная смесь через щтуцер 2 поступает в камеру 16, где распределяется по всем элементам. Затем она последовательно омывает полупроницаемые мембраны 8 и 21, 5 размещенные на трубках 6, 7, 17 и 18. Через мембраны проходит пермеат, который по зазорам 11 и 22 попадает соответственно в камеры 12 и 23, откуда через щтуцеры 4 и 5 выводится из аппарата. Концентрат через отверстие в дополнительной торцовой крышке 20 попадает в камеру 24 и через щтуцер 3 выводится из аппарата.

Таким образом, предложенная конструкция турбулизирующего устройства при выполнении им основной функции - повышении скорости движения потока над поверхностью полупроницаемых мембран - позволяет существенно повысить производительность каждого элемента за счет размещения в том же объеме аппарата значительно больщей рабочей поверхности мембран.

МЕМБРАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ТРУБЧАТОГО ТИПА, содержащий пористый трубчатый каркас с расположенной на его поверхности полупроницаемой мембраной, закрепленный в торцовых крышках, и турбулизирующее устройство, расположенное по оси трубчатого каркаса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности мембранного элемента за счет увеличения рабочей поверхности, он снабжен дополнительной нижней торцовой крышкой, а турбулизирующее устройство выполнено в виде двух коаксиальных пористых трубок различной длины, соединенных на верхних концах кольцевой заглушкой, при этом наружная трубка меньшей длины уккреплена в нижней торцовой крышке и на наружной поверхности снабжена полупроницаемой мембраной, а внутренняя трубка большей длины укреплена в дополнительной торцовой крышке и снабжена на внутренней поверхности полупроницаемой мембрас ной. ю 05 СХ) СП