Мембранный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01D13/00 

О4 « Изобретение относится к аппарата для разделения жидких смесей на две фракции с помощью полупроницаемых мембран, и может быть использовано в любой отрасли промышленности где необходимо проведение разделения см сей, концентрирования или очистку растворов. Целью изобретения является повышение эффективности разделения смес за счет равномерного распределения ее над поверхностью мембран. На фиг,1 и 2 показаны два вариан та опорных пластин, вид сверху, на фиг.З и 4 - опорные пластины, поперечные сечения, на фиг.З и 6 - мемб ранный аппарат в двух вариантах, об щий вид; на фиг. 7 - опорная пластина в зоне переточного отверстия, по перечный разрез.Опорные пластины мембранного апп рата имеют два переточных круглых о верстия 1 и 2 и эллиптическое центральное отверстие 3. По периметру опорной пластины проходит внешний уплотнительный буртик 4. Средства 5 и 6 для уплотнения мембран располо жены по краям переточных отверстий 1 и 2. Поверхности опорньпс пластин снабжены выступающими ребрами 7 и уплотнительным буртиком 8 по краю центрального отверстия 3. Контуры центрального отверстия 3 и уплотнительного буртика 8 имеют суперэллиптическую форму, ребра 7 и периферийный буртик 4 искривлены параллельно буртику 8. Высота ребер 7 увеличивается от центрального отверстия 3 к периметру пластины. Это определяет изменение высоты каналов, образ вмьк ме.жд,у соседними мембранами и цвумя соседними ребрами 7. Мембранный аппарат в сборе состои из пакета опорных пластин 9 и мембра 10. Пакет сжат между двумя фланцами 11 и 12 с помощью болтов 13 и 14. Отверстия 1 и 2 в опорных пластинах 9 и мембранах 10 образуют два коллекторных канала для перетекания жидкости, мембраны 10 загерметизированы между опорными пластинами 9 на краях отверстий 1 и 2 с помощьи5 средств 5 и 6 для уплотнения, каждое из которых имеет нижнюю 15 и верхнюю 16 части. На нижней стороне низшей части выполнены выступы 17, мелщу которыми образованы протоки,, по кото 122 . рым жидкость может втекать или вытекать из соседнего основного .канала. На верхней стороне нижнейчасти 15 расположены две диаметрально противоположные шпильки 18 и два диаметрально противоположных отверстия 19.Нижняя сторона верхней части 16 имеет два диаметрально противоположных отверстия 20, в которые входят пшильки 18, и две диаметрально противоположные шпильки 21, входящие в отверстия 19, В опорных пластинах выполнены отверстия 22, расположенные в зонах, соседних с отверстиями 1 и 2. Размеры и расположение отверстий 22 подобраны такими, что в них могут входить концы шпилек 18 и 21, создавая герметичное соединение мембран и опорных пластин в зонах у отверстий 1 и 2. Пакеты содержат также барьерные пластины.23, установленные на различных уровнях в двух, коллекторных каналах и перекрывающие эти каналы, вынуждая жидкость перетекать из одного канала в другой. Опорные пластины могут содержать проходы 24, ведущие от верхней и нижней поверхностей каждой пластины к центральному канахсу, образованному центральными отверстиями. Этот канал соединен с центральным выпускным отверстием 25 в верхнем фланце 11, на котором выполнено также отверстие 26 для ввода исходной смеси. Вы пускное отверстие 27 находится в нижнем фланце 12. В кромках каждой опорной пластины 9 могут быть вьшолнены отверстия 28 для вьшода nepMeaTaj которые соединены с кольцевьм внутренним каналом 29, имеющим выход на верхнюю и нижнюю поверхности каждой опорной пластин.ы, Соеэдинительньш канал 30, вязьшает коллекторный канал с впусГкнь м отверстием 31 в нижнем фланце 12. пускное отверстие 31 соединено с ентральным каналом, а последний связан с центральным выпускным отверсием 32 в верхнем (; шанце 11. Аппарат, изображенный на фиг.5, аботает следующим образом. Исходная жрщкость вводится через тверстие 26 и попадает в коллекторый канал. Благодаря наличию барьерых, пластин 23. в этом канале жидкость перетекает во второй коллекторный канал по параллельным межмембранным каналам. Следующая барьерная пластина 23 вновь вьшуткдает жидкость перетечь в первый коллекторный канал и т.д. Сконцентрированньй раствор выво дится из аппарата через отверстие 27 в нижнем фланце 12. Пермеат, прошедший через мембраны 10, перетекает по каналам 24 в центральный канал и выводится оттуда через отверстие 25. В аппарате, изображенном на фиг.6 концентрат через отверстие 27 по сое динительному каналу 30 проходит в центральный канал, движется по нему вверх и выводится из аппарата через отверстие 32. Пермеат собирается в кольцевых каналах 29 и выводится через отверстия 28. Целесообразно размещать пакеты го ризонтально, а не вертикально, при этом облегчается замена вышедших из строя мембран и опорных пластин. Формула изобретения 1. Мембранный аппарат для разделе ния жидких смесей, содержащий сжатый между двумя фланцами с отверстиями ввода исходной смеси и вьюода пермеа та и концентрата пакет из полупроницаемых мембран удлиненной формы с двумя отверстиями, опорных пластин удлиненной формы с двумя расположенными на противоположных концах и об124разующими два проходящих вдоль пакета канала для перетока жидкости переточными отверстиями, ребрами, .вьшолненными на поверхности пластин, расположенными с интервалом вдоль большей стороны пластины и образующими каналы для протекания смеси над поверхностью мембран, ипериферийным уплотнит ель ным буртик oVi, а также средства для уплотнения мембран по краям переточных отверстий, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения смеси за счет равномерного распределения ее над поверхностью мембран, в мембранах и опорных пластинах выполнены центральные отверстия, а опорные пластины снабжены уплотнительными буртиками по краю центрального отверстия. 2.Аппарат поп.1, отлича ющийся тем, что опорные пластины вьтолнены с толщиной, увеличивающейся от периферии к центральному отверстию, а ребра на поверхности опорных пластин выполнены высотой, уменьшающейся от периферии к центру. 3.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что средство для уплотнения мембран по краям переточных отверстий вьшолнено в виде двух колец, соединенных между собой шпильками, а в опорных пластинах выполнены отверстия под шпильки.

Изобретение относится к аппаратам .для разделения жидких смесей на две .фракции с помощью полупроницаемых яембран. Для повышения эффективности разделения смеси на фракции в устройстве, содержащем пакет мембрау-, мембранные опорные пластины, в которых выполнены два продольных основных канала для перетекания жидкости, соединенные с рядом протоков, проходяпщх вдоль поверхностей мембран, предусмотрены средства для блокировайия потока жидкости из одного ocHOBHqro канала в другой в зоне, окружающей . центральную линию, соединяющую эти . каналы и ребра, высота которых увеличивается в направлении от центра к периферии опорной пластины с це-i лью улучшения распределения жидкости по поверхности мембран. 2 з.п.ф-лы, О) 7 ил. С

6 :

QOu8.2