Мембранная установка Советский патент 1989 года по МПК B01D13/00 

Изобретение относится к установкам для проведения процессов мембранного разделения и может быть использовано для обработки сточных вод, концентрирования различных растворов в химической, нищевой и других отраслях промыщленности.

Цель изобретения - сокращение энер- |-етических затрат и повыи1ение производительности мембранной установки.

Сущность предложенного технического решения поясняется

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка содержит мембранный аппа- jiBT 1, соединенный на входе трубопроводами с нагнетательным насосом 2 и емкостью 3 разделяемого раствора, а на выходе - с линией отвода концентрата, содержащей запорный вентиль 4, струйный насос 5 и теплообменник 6, причем последний соединен с входом насоса 2 так, что мембранный аппарат 1, насос 2, теплообменник 6, струйный насос 5 и регулирующий вентиль 4 образуют замкнутый рециркуляционный контур, соединенный с емкостью 3 разделяемого раствора запорным вентилем 7. Струйный насос 5 линией пассивной среды через запорный вентиль 8 соединен с емкостью 9 пермеата. В верхней части емкость 9 пермеата через дроссель 10 соединена с атмосферой, а в нижней части снабжена вентилем 11 для слива пермеата. На участке трубопровода между мембранным аппаратом 1 и регулирующим вентилем 4 к рециркуляционному контуру через вентиль 12 может быть присоединен второй струйный насос 13, выход активной среды которого соединен с емкостью 3, в верхней части которой расположен трубопровод 14 подачи исходной жидкости, а в нижней - вентиль 15 сброса концентрата. Линия пассивной жидкости от струйного насоса 13 соединена с вакуумным трактом на участке

сг к

(X С7 N

между вентилем 8 и емкостью 9 пермеата и снабжена запорным вентилем 16. Для измерения давления на входе и выходе из мембранного аппарата на трубопроводах установлены манометры 17 и 18, а к верхней части емкости 9 пермеата подключен вакуумметр 19.

Установка работает следующим образом.

Установка может работать в двух вариантах. В любом случае разделяемый раствор по трубопроводу 14 поступает в ем- кость 3, откуда при открытом вентиле 7 поступает во всасывающий трубопровод насоса 2, который под заданным давлением подает разделяемый раствор в мембранный аппарат 1. Давление в мембранном аппарате поддерживается вентилями 12 или 4, после которых концентрат поступает в струйные насосы 13 или 5. При работе струйного насоса 13 открыт вентиль 16 и закрыт вентиль 8 при работе струйного насоса 5 - наоборот. Струйные насосы 13 или 5 создают разреже- ние в емкости 9 пермеата и соответственно в пермеатном трубопроводе мембранного аппарата 1. что увеличивает движущую силу процесса мембранного разделения и повышает производительность установки.

По первому варианту концентрат после струйного насоса 13 возвращается в емкость 3 разделяемого раствора, по второму - концентрат после струйного насоса 5 проходит через теплообменник 6 и поступает во всасывающий трубопровод нагнетательного насоса 2.

При вакуумировании емкости 9 пермеата в нее через дроссель 10 непрерывно подается, воздух, который захватывается струйным насосом 5 и подается на вход насоса 2 и мембранного аппарата 1. Подача воздуха в ме.м- бранный аппарат способствует повышению его производительности за счет турбулиза- ции потока. После заполнения емкости 9 пермеата она вентилем 8 отсоединяется от линии вакуумирования и давление в е.мкости за счет воздуха, проходящего через дроссель 10, повышается до атмосферного, что

0

5

0

5

0

контролируется по показаниям вакуумметра 19. После этого открытием вентиля 11 производится слив пермеата. После окончания удаления пермеата из емкости 9 вентиль 11 перекрывают и открывают вентиль 8. При этом воздух значительными порциями поступает в мембранный аппарат, что обеспечивает интенсивную промывку мембран от отложений. После /достижения заданной концентрации раствора в емкости 3 вентиль 7 перекрывают и производят слив концентрата через вентиль 15. после чего цикл мембранного разделения повторяется аналогично выщеописанному.

Предлагаемая установка обеспечивает снижение энергопотребления, при этом обеспечивается повышение производительности за счет исключения отложений на поверхности ме.мбран, исключения остановок для продувки мембранного аппарата, за счет увеличения перепада давления между противоположными сторонами мембран.

Формула изобретения

. Мембранная установка, содержащая емкость разделяемого раствора, нагнетательный насос, мембранный аппарат, разделяющий раствор на концентрат и пермеат, емкость пермеата, соединенное с ней вакууми- рующее устройство, а также трубопроводы, соединяющие перечисленные элементы установки, отличающаяся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат и повы- 1иения производительности, вакуумирующее устройство выполнено в виде струйного насоса и размещено на трубопроводе вывода концентрата.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным трубопроводом, соединяющим трубопровод вывода концентрата из мембранного аппарата с емкостью разделяемого раствора.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод вывода концентрата из мембранного аппарата соединен с всасывающим трубопроводом нагнетательного насоса.

Изобретение относится к мембранным установкам для процессов разделения растворов и может использоваться для обработки сточных вод, концентрирования растворов в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является сокращение энергетических затрат и повышение производительности установки. Установка содержит мембранный аппарат, соединенный на входе с линией подачи исходной жидкости из емкости разделяемого раствора, нагнетательный насос, а также емкость для сбора пермеата, причем на трубопроводе отвода концентрата расположено вакуумирующее устройство. Оно выполнено в виде струйного насоса, присоединенного патрубком пассивной среды через запорный орган к верхней части емкости пермеата, соединенной с атмосферой дросселирующим устройством. Струйный насос может быть установлен в линии между регулирующим органом на выходе из мембранного аппарата и емкостью разделяемого раствора или всасывающим трубопроводом нагнетательного насоса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.