Мембранный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01D13/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в микробиологической, пищевой и химической отраслях промышлен ЮСТИ.

и,ель изобретения новышение производительности апнарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной н(Х 1яризации.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 сечение А- А на фиг. 1; на фиг. Л сечение Б-Б на фиг. I.

ЛАембранный аинарат состоит из чередующихся мембранных 1 и промежуточных 2 .ле.меитов прямоугольной или круглой формы разделенных унлотнительными прокладками Л. Пакет из этих деталей сжат между двумя фланцами 4 и 5, в которых выпо:1нены отверстия 6 и 7 соответственно для ввода разделяемой смеси и отвода концентрированного раствора.

ЛАембранный элемент 1 состоит из центральной пластины 8 с отверстием 9 для 1И)1хода пермеата, с обеих сторон которой расположены дренажные основы 10 (например, из гранулированного титано-керамиче- ского материала), на которые уложены мемб раны 11. В центральной пластине 8, дренажных основах 10 и мембранах 11 выполнены соосные нереточные отверстия 12 и 13 сосггветственно для ввода и вывода разделяемой смеси.

Промежуточный элемент 2 имеет нереточные каналы 14, сообщающиеся с напорными камерами 15 и переточными отверстиями 12 и 13. В зоне напорной камеры в теле промежуточного элемента 2 выполнены каналы 16 для ввода дополнительного потока, которые сообщаются между собой и с распределительной камерой 17 соответственно внутренними каналами 18 и 19.

Прокладка 3 служит для герметизации мембран по периметру переточных отверстий 12 и 13 в мембранном элементе 1 и обра- боковых стенок напорной камеры.

Г1ри монтаже в разделительной установке аппарат может быть снабжен клапаном 20 избыточного давления, установленным на патрубке 21 выхода концентрата, и дополнительным насосом 22.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь под давлением через отверстие 6 во фланце 4 и переточные отверстия 12 в мембранных элементах I поступает в напорные камеры 15. Двигаясь вдоль мембран часть воды под давлением проходит

через мембрану 11, пермеат, пройдя через дренажную основу 10, выводится из аппарата через отверстия 9 центральной пластины 8.

Пройдя через переточные отверстия 12 и

13 в мембранных элементах 1 все напорные камеры 15 основная часть разделяемого раствора, уже в виде концентрата, через отверстие 7 для отвода концентрата во фланце 5, патрубок 21 выхода концентрата и клапан 20 избыточного давления выводится из аппарата. Часть центрального раствора с помощью насоса 22 отводится в распределительную к амеру 17, откуда через систему каналов 18, 19 и 16 вводится в

напорные камеры 15 под давлением выше рабочего давления разделяемой смеси и под некоторым углом к поверхности мембран 11. В предлагаемом аппарате создаются такие гидродинамические условия, при которых снижается влияние концетрационной

поляризации на параметры работы мембран. В данном случае рост турбулизации достигается интенсивным перемешиванием разделяемого раствора путем ввода дополнительного потока раствора под углом 5-90° относительно поверхности мембран. Паправле- ние до |олнительного потока таким образом обусловливает интенсивное перемешивание раствора, уменьшение его концентрации в пограничном слое и приближение ее к концентрации в ядре потока. Это обеспечивает

увеличение удельной производительности и задерживающей способности мембран. Для уменьшения расхода энергии на циркуляцию раствора при его перемешивании в аппарате предусмотрено осуществление не только постоянной, но и пульсирующей подачи дополнительного потока в зависимости от характеристик мембран и геометрии каналов.

Формула изобретения

Мембранный аппарат, содержащий два фланца с щтуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов и расположенный между ними пакет из мембранных элементов, промежуточных элементов и уплот- нительных прокладок, образующих напорные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и качества разделения за счет снижения уровня концентрационной поляризации, каждый промежуточный элемент выполнен в виде пластины, снабженной дополнительным вво- дом разделяемой смеси, связанным с системой внутренних каналов, имеющих множество выходных каналов в напорные камеры.

1

19 9

17

.18 .16

/

Изобретение относится к устройствам для разделения растворов с помощью полупроницаемых .мембран и может быть использовано в нип1,евой, микробиологической и химической отраслях промышленности. Цель изобретенияповышение производите.чь- ности аппарата и качества разделения за счет спижепия уровня концентрационной поляризации. Мембранный аппарат состоит из фланцев 4 и 5 и набора из мембранных элементов I, промежуточных элементов 2 п уп.чотпительных прокладок 3. Раздслен- Hbiii раствор поступает в аппарат через П1туцер, распределяется во все напорные )bi 15 через переточпые отверстия 12, 13 и В1 1водится из ainiapaTa в виде продуктов концентрата н прошедшего через мембраны нермеата. Для дoпoлнитeльFЮЙ тур- булизации раствора в напорных камерах в промежуточных элементах выпо,чнены .юпо.пнительпый п туцер ввода, система внутренних каналов 19 и множество выходных каналов в напорные камеры 15. Это позволяет интенсивнее Г1еремен1ивать раствор у поверхности мембран, носкольку происходит пересечение потоков жидкости под углом 5 90 в зависимости от вьпюлнения выходных каналов. 3 ил. ю (О (Л 05 00

Фи2.2

.3