Мембранный аппарат Советский патент 1991 года по МПК B01D63/08 

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

Целью изобретения является повышение производительности аппарата за счет усиления турбулизации потока разделяемой смеси в напорных камерах.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого мембранного аппарата; на фиг 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б Б на фиг. 1.

Мембранный аппарат содержит два фланца 1, 2. На нижнем фланце 2 предусмотрен штуцер 3 для ввода разделяемой смеси. На верхнем фланце 1 имеется штуцер 4 для вывода продукта. Между фланцами 1 и 2 расположен пакет из мсмбранныл элементов прямо ольной или кру(лои формы Каждый мемпрамнчй элемент состоит из центральной пластины 5 с отверстием б для выхода пермеата, с обеих сторон кото рой расположены дренажные основы 7 (например,гранулированного титанокерамического материала), на KOTJ- рые уложены мембраны 8 В нейтральней пластине 5, дренажных основах 7 и мембранах 8 выполнены соосные коллекторные отверстия 9 и 10 соответственно для ввода и вывода разделяемой смеси

Между мембранными элементами пред лагаемой конструкции расположены уплот- нительные прокладки 11 в виде рамок, служащие для иляции мембран по периметру коллекторны/ отверстий 9, 10 в мембранном элемент и образования бокоО VI

4 О OJ СП

вых стенок напорной камеры 12 Уплотни- тельная прокладка 11 имеет коллекторные отверстия 13 и 14 соответственно для входа и выхода разделяемой жидкости Отверстия 13, 14 расположены соосно с коллекторными отверстиями 9, 10 и сообщаются с помощью распределительных каналов 15 и 16 соответственно для ввода жидкости в напорную камеру и вывода жидко( ти из напорной камеры В теле уплспнительной прокладки 11 на продольных сторонах рамки выполнены дополнительные распредели- тельные каналы 17, 18 для подачи дополнительного потока жидкости с целью турбулизации потока и очистки поверхности мембран Указанные дополнительные каналы 17, 18 расположены параллельно повер хносгям мембран 8 и направлены наклонно в сторону движения потока под углом 87 88° относительно продольной оси рамки

Одновременно дополнительные каналы 17, 18 посред т юм внутренних каналов 19, 20 для ввода ДОПОПНИТРЛЬНОЙ разделяемой смеси сообщаююя через насос 21 с источником дополнительной жидкости(с выходным штуцером 4 п р о д у кiа или с резервуаром).

Устройство работает следующим образом

Разделяемая гмесь через штуцер 3 во фланце 2 и кол лек горные отверстия 9, 13 в мембранных элементах, уплотнительных прокладках 11 и распределительные каналы 15 поступает в напорную камеру 12 Перемещаясь вдоль мембран, часть жидкости под давлением проходит через мембпаны 8 дренажные основы 7 и при помощи отверстия б в центральной ппастине 5 выводится из аппарата п виде пермеата

Пройдя распределительные каналы 16, оставшаяся смесь через коллекторные отверстия 10, 14 в мембранных элементах 11 в уплотнительных прокмадках поднимается и попадает в следующую напорную камеру 12 Здесь цикл повторяется Пройдя таким образом последовательно все напорные камеры 12, продукт через штуцер 4 во фланце

1 выводится из аппарата (через клапан избыточного давления)

При этом в течение всего процесса к дополнительным каналам 17, 18 через внутренние каналы 19, 20 с помощью насоса 21 подводится часть концентрата Поступая в напорные камеры 12 под давлением через каналы 17 18 струя дополнительной жидкости сталкивается с основным потоком разделяемой смесиобуславливая

интенсивную турбулизацию потока путем перемешивания и тем самым снижая влияние концентрационной поляризации в околомембранном пространстве.

За счет подачи дополнительного потока

под углом 87 88° по отношению к основному потоку и при этом параллельно плоскости мембран каждая струя дополнительного потока осуществляет перемешивание разделяемой жидкости и очистку мембраны не в локальных местах а по всей длине их прохождения Наряду с обеспечением развитой турбулизации в обширной зоне около мембранного пространства подача дополнительного потока в предлагаемых условиях дает возможность предотвратить разрушение и износ мембран и тем самым повышает их срок службы

Формула изобретения

Мембранный аппарат содержащий два

фланца со штуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов и расположенный между ними пакет из мембранных элементов и уплотнительных прокладок выполненных в виде рамок, образующих напорные камеры и снабженных коллекторными отверстиями и распределительными каналами соединяющими коллекторные отверстия с напорной камерой, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения производительности аппарата за счет усиления турбулизации потока разделяемой смеси в напорных камерах, уплотнительные прокладки снабжены дополнительными

распределительными каналами, выполненными на продольных сторонах рамок и расположенными под углом 87 88° к продольной оси рамки

LT n

J

Гм

CM

Риг.З

Изобретение относится к устройствам для разделения растворов методом обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в микробиологической, пищевой и химической отраслях промыт ленности. Цель изобретения - повышение1 производительности аппарата за счет усиления турбулизации потока разделяемой смеси в напорных камерах. Аппарат состоит из фланцев и набора мембранных элементов и уплотнительных прокладок 11 Прокладки выполнены в форме рамки, имеют коллекторные отверстия 13 и 14, соединенные с напорной камерой распределительными каналами 15 и 16 Для достижения цели в прокладках выполнены дополнительные распределительные кп- налы 17 и 18 расположенные под углом 87-88° к оси потока Перекрещивание подаваемых потоков в напорной камере вызывает интенсивную турбулизацию жидкости над мембранами. 3 ил оо С