Мембранный аппарат Советский патент 1987 года по МПК B01D13/00 

Изобретение относится к устройствам мембранной технологии, применяемым в различных отраслях промышленности для разделения и концентрации растворов, опреснения солоноватой и морской воды, очистки сточных вод и др.

Целью изобретения является увеличение надежности и продолжительности работы мембранного аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета мембранных элементов и прокладок.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Мембранный аппарат для разделения смесей включает два концевых фланца - нижний 1 и верхний 2, верхнюю крышку 3, подвижную относительно центрального цилиндрического выступа верхнего фланца 2. ЛАежду фланцами 1 и 2 размещен пакет мембранных элементов, состоящих из мембранной опоры-дренажа 4, проницаемой в продольном и поперечном направлениях для пермеата, н двух полупроницаемых мембран 5, а также мембранных прокладок 6, внутренний контур которых образует напорную камеру.

Крышка 3 связана с нижним фланцем 1 болтами 7, а верхний фланец 2 - с болтами 8 с усилием затяжки.

Центральный выступ имеет уплотнитель- ную прокладку 9 (резиновое кольцо). Ввод осуществляется через канал 10, выход концентрата - по коллектору 11, образованному соответствующими отверстиями в прокладках 6, дренаже 4 и мембранах 5, через канал 12, который соединяется с коллектором II с помощью канала 13, выполненного в верхнем фланце 2.

Болты 7 и 8 установлены поочередно. Пермеат удаляется по соответствующему коллектору (не показан) через отверстие 14. Прокладки 6 выполняются, например, из винипласта или полиэтилена высокого давления.

ГТредлженное устройство работает следующим образом.

Смесь в виде раствора подают насосом при рабочем давлении 5-10 МЦа через канал 10, она проходит по коллекторному каналу и распределяется по напорным камерам, создаваемым между мембранными элементами, где и происходит разделение смеси путем прохождения пермеата через мембрану в поперечном направлении под действием градиента давления. Пермеат по коллектору 11 и через отверстие 14 сливается в линию потребителя.

Концентрация раствора постоянно возрастает и достигает своей максимальной величины на выходе из напорной камеры. Концентрат удаляется через канал 12, предварительно пройдя канал 13, Цри этом

концентрат заполняет полость крыщки 3 и приподнимает ее на величину абсолютного удлинения А1 болтов 7. В этом положении болты 7 воспринимают давление среды, а болты 8 это давление не воспринимают.

При снятии давления среды крыщка 3 опускается, зазор А1 О, а болты 7 освобождаются от нагрузки. Болты 8 находятся в состоянии затяжки пакета, стягивают пакет мембранных элементов с усилием затяжки Рзат. Рупл., создавая постоянное удельное давление на мембраны с целью герметизации.

Болты 7 имеют усилие затяжки равное нулю. Когда в аппарате есть давление C среды, эти болты удлиняются на величину А1 - абсолютного удлинения их под действием давления концентрата на крыщку 3.

Поэтому при снятом рабочем давлении удельное давление на мембрану остается неизменным и уменьшенным на величину 0 Рср, как при работающем, так и при неработающем аппарате.

Это позволяет повысить герметичность аппарата, предотвратить переток между линией пермеата и концентрата.

Уменьщение удельного давления уменьшает риск разрушения активного слоя мембраны в местах ее сжатия, а тякже позволяет уменьшить ширину про.чладки, т. е. увеличить рабочую поверхность мембран, и, как следствие этого, производи- Q тельность аппарата.

В рабочем положении аппарат CTHHVT болтами, и герметизация обеспечивается их затяжкой. При выключенном аппарате и снятии давления конструкция цилиндр---пор- шеиь позволяет исключить влияние давления 5 среды на болты, которые стягивают мембранный пакет, и таким образом, увеличить срок служб1л мембраны.

Формула изобретения

0 Мембранный аппарат д. 1я разделения смесей, содержащий нижний фланец с каналом ввода смеси, верхний фланец с каналом вывода концентрата, размещенный между ними пакет из мембранных элементов и нрокладок а также стягивающие болты, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и продолжите.. 1ьности работы аппарата за счет создания постоянного во времени усилия сжатия пакета, на верхнем фланце выполнен центральный

Q цилиндрический выступ, снабженный периферийной уплотнительной прокладкой, аппарат снабжен верхней крышкой, подвижно и герметично посаженной на центральный выступ, и дополнительными удерживающими болтами, связывающими верхнюю крышку с

5 нижни.м фланцем, а канал вывода концентрата выполнен в центральном выступе и в верхней крышке.

Фиг. 1

Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранных процессов и может применяться в любой отрасли промышленности, где необходимо провести разделение жидкой смеси. Изобретение решает задачу повышения надежности и продолжительности работы мембранной аппаратуры. Аппарат содержит нижний фланец 1 с каналом 10 ввода смеси, верхний фланец 2, на котором выполнен центральный цилиндрический выступ с уплотнительной прокладкой 9, верхнюю крьиику 3, подвижно и герметично посаженную на центральный выступ, набор мембранных элементов из дренажа 4 и полупроницаемых мембран 5 и прокладок 6, который стянут между двумя фланцами болтами 8. Более длинными болтами 7 соединены верхняя крышка 3 и нижний ф.чанеи 1. При подаче смеси под рабочим давлением в аппарат по каналу 10 в полости крышки 3 возникает такое же давление, сила которого воспринимается болтами 7. За счет этого разгружаются болты 8, а поэтому первоначальная затяжка мембранных элементов может быть сушественно меньше, что удлиняет срок их работы. 2 ил. сл 05 о оо N4: