Мембранный элемент для разделения растворов Советский патент 1990 года по МПК B01D71/00 

1

(21)4474158/23-2.6

(22)22 о Об о 88

(46) 07„1Ь90о Бюло № 41 (72) ВЛ1.Ильин, ЕоФоПантелеев, Э.И.Симаненков, Е.А.Котяхов и ЗоАоИгнатова

(53)66о067-278„002„73:532Л1(088о8)

(56)Патент CUIA № 3768660 кло 210-321, 1973

(54)МЕМБРАННЫМ ЭЛЕМЕНТ Ч.ЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТБОРОВ

(57)Р зобретение касается разделения, корщентрирования и. опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано во всех отраслях народного хоз тйства для опреснения воды и очистки промыптеншлх сточных вод„ Целью изобретения является поввшение

производительности при переработке растворов с различной вязкостью или плотностью Элемент для раздеаения растворов метода№1 обратного осмоса и ультрафильтрации содержит трубча- тьш каркас с полупроницаемой мембраной и распологкепное внутри каркаса турбулизующее устройство, выполненное в виде прямого геликоида из упругой, например резиновой ленты концы которой прикреплены к устройству регулироваьаш степени закрутки винтовой поверхности, состоящему из фиксаторов, установленных с возмош-ю- стью их разворота относительно друг друга вокруг оси элемента, .и взаимо- действуюищх с ними опорных втулок, установленных ла торцах трубчатого каркаса и снабженных радиальтм пазам фиксации 5 ил.о

с

СП

Изобретение касается разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для опреснения воды и очистки промышленных сточных вод. Целью изобретения является повышение производительности при переработке растворов с различной вязкостью или плотностью. Элемент для разделения растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации содержит трубчатый каркас с полупроницаемой мембраной и расположенное внутри каркаса турбулизующее устройство, выполненное в виде прямого геликоида из упругой, например, резиновой ленты, концы которой прикреплены к устройству регулирования степени закрутки винтовой поверхности, состоящему из фиксаторов, установленных с возможностью их разворота относительно друг друга вокруг оси элемента, и взаимодействующих с ними опорных втулок, установленных на торцах трубчатого каркаса и снабженных радиальными пазами фиксации. 5 ил.

Изобретение отигсл-г/ся к разделе- НИЮ5 концентрироваии.ю и опреснению разлг чных растворов lУeтoдa и обратного -осмоса и ультрафю1ь;-рации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для опреснения воды и очистки прО№шшенных ,сточных под о

Целью изобрйтенил является повы- шенле производительности элемента за счет усиления турбулизации растВОрНс

На фиг-, показан элемент при ма- лсй закрутке турбулизатора, общий ВИД на фкг,2 - то же. при большой закрутке турбулизатора; на фигоЗ вид А на фиго1; на - сблоки- ровашйш элементы, обпрш вид; на фиго5 - вид Б на фиго4о

Элемент для разделения растворов методами обратного осмоса и ультра- фильтралии выполнен в виде трубчатого каркаса I, на внутренней поверхности которого расположена подложка 2 из пористого полимерного материала, на которую нанесена мембрана в виде пленочного покрытияо На концах трубчатого каркаса 1 установлены опорные втулки Зо На торцовых поверхностях втулок 3 выполнены пазы 4, в которых установлены фиксаторы 5, между которым посредством винтов 6 закреиттен

О О

HJ

4 4;

316

турбулизатор 7, выполненный в виде пластины из упругого материала, например из резиновой ленты средней, твердости толщиной MMj химически стойкой к обрабатываемой жидкостИс, При использований каркасой 1,в виде блоков 8 пазы 4 в опорных втулках 3 .могут не выполняться, но и в этом случае ширина фиксаторов выбирается большей, чем диаметр верхней части

втулоко

Предпагаемое устройство работает следукщим образомо

Исходный раствор, предназначенньм для разделения, пропускается с заданной скоростью например 3,5-4,5 м/с, через трубчатые каркасы 1, при этом часть жидкости проходит через мембрану и подложку 2 и отбирается с внеш- ней поверхности трубчатых каркасов в виде пермеатао При этом на поверхности мембраны возрастает концентрация улавливаемого вещества, что приводит к снижегшю пропускной способности

мембраны из-за явления концентрационной поляриз ации (КП)о

Для устранения явления КП используют турбулизацию noTOKaj что обычно достигается увеличением скорости всего пропускаемого через элемент по- TOKaj это приводит к резкому увеличению энергозатрат на. процесс разделения Поэтому в предлагаемом устройств - производится скручивание турбули затора 7 путем разворота фиксаторов 5з расположенных на противоположных концах трубчатого каркаса 1, друг относительно друга с последующей их фиксацией в пазах 4 опорных втулок 3

В процессе мембранного разделения набегающий поток взаимодействует с турбулизатором ив точках срыва потока с его поверхности происходит тур- . булизация noTOKaj приводящая к устра нению ЮТ на поверхности мембран Так как турбулизатор выполнен из упругог материалаг срыв потока происходит на различных участках мембраны за счет дозакрутки самого турбулизатора и

пульсации потока, вы.званного побу

дителем расхода жидкостиь Таким образом, необходимая степень турбулиза- ции потока достигается не на всей поверхности мембраны, что связано с бoльши ш энергозатратами, а на отдельных ее участках, степень закрутки турбулизатора подбирается экспериментальным путем и может легко изменяться путем перестановки фиксатора 5 в пазах 4о При обработке жидкости могут изменяться плотность ее и вязкость, при этом меняется характер взаимодействия потока с турбули- затором: последний закручивается потоком с большей или меньшей степенью обеспечивается обратная связь между скоростью потока, степенью закрутки и вязкостью и- плотностью обрабатываемой жидкостио Для более точного регулирования турбулизатора можно также менять степень натяжения турбулизатора, при большей вязкости или плотности жидкости производится дополнительное натяжение резиновой ленты, это легко осуществляется перестановкой фиксатора 5 относительно турбулизатора 7 при отпущенных винтах 6 с последующей их затяжкой после перестановкио

Формул а изобретения

Мембранный элемент для разделе.- 1ШЯ растворов, содержащий трубчатый пористый каркас, расположенную на внутренней его поверхности полупроницаемую мембрану и турбулизирующее устройство J выполненное в виде пластины, свернутой в форме прямого геликоида, отличающийся TeMj что, с целью повьш1ения производительности элемента за счет усиления тур- булизации раствора, пластина вьшолне на из упругого материала, например резины, а элемент снабжен торцовыми регуляторами степени свертьшания пластины, выполненными в виде опорных втулок с радиальными пазами и повороных фиксаторов, к которым прикрепле- . i.a пластина

Фиг.1

ВидА

Фиг. 2

Фиг.З

Фиг. 4

Вид 6

Фие.5