Мембранный элемент для разделения газовых смесей Советский патент 1991 года по МПК B01D63/00 

Изобретение относится к разделению газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение селективности разделения газовых смесей путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства разделительного элемента.

На фиг. 1 изображен предлагаемый мембранный элемент, разрез; на фиг.2 - дренажная пластина прямоугольной формы; на фиг.З - то же, в виде круга с двумя срезами; на фиг.4 - то же, с одним срезом; на фиг.5 - мембранный элемент с дренажной пластиной на фиг.З; на фиг.6 - мембранный элемент с дренажной пластиной по фиг.4.

Мембранный элемент 1 состоит из дренажного устройства, покрытого с обеих сторон мембранами. Дренажное устройство состоит из двух пористых дренажных пластин 2, плоских с наружной стороны и имеющих ребра 3 с внутренней стороны. Мембранный элемент 1 имеет центральное отверстие 4 для отвода проникшей через мембрану смеси и с наружной стороны покрыт полупроницаемыми мембранами 5. Дренажные пластины 2 с внутренней стороны имеют каналы для прохождения проникшей смеси 6. Мембранный элемент по периметру герметизирован. Мембранный элемент размером 500x300 мм включает две асимметричные мембраны из ПВТМС и две пористые пластины из мипласта такого же размера, причем ребра 3 и каналы 6 пористых пластин параллельны и наклонны по отношению к оси симметрии пластины одной диагонали прямоугольника (см. фиг.2). В мембранном элементе прямоугольной формы ребра расположены параллельно его диагонали, а в мембранном элементе, имеющем форму усеченного круга (см. фиг.5 и 6) под углом р arctg(R-r)/(a-r), где R - радиус пластины 2; г - радиус отверстия 6; а - расстояние от среза до центра элемента.

И

vj О

СО СЛ 00

Результаты испытаний элементов при обогащении воздуха кислородом приведены в таблице. Давление воздуха, подаваемого в мембранный газоразделительный аппарат с элементами, -1 ат.Со стороны пермеата давление Р воздушной смеси - 0,3 или 0,2 ат (см. таблицу).

Таким образом, изобретение позволяет увеличить концентрацию кислорода в пер- меате за счет снижения, и аэродинамиче- ского сопротивления дренажного устройства и тем самым повысить селективность разделения мембранного аппарата.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Мембранный элемент для разделения газовых смесей, содержащий две полупроницаемые мембраны и дренажное устройство в виде двух пористых пластин, плоских со стороны мембран и имеющих ряды параллельных ребер с противоположных сторон, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности разделения путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства, ребра выполнены наклонными по отношению к оси симметрии пластины.

2. Мембранный элемент по п. 1, от л и ч- а ю щ и и с я тем, что он имеет форму прямоугольника, и ребра параллельны его диагонали.

3.Мембранный элемент по п.1, от л и ч- а ю щ и и с я тем, что он имеет форму усеченного круга, и ребра наклонены коси элемента, перпендикулярной срезу круга под углом

(р arctg (R-r)/(a-r), где R- радиус элемента; г - радиус коллектора; а - расстояние от среза до центра элемента.

Изобретение относится к разделению газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение селективности разделения газовых смесей путем уменьшения аэродинамического сопротивления дренажного устройства плоского разделительного элемента. Это достигается выполнением ребер дренажных пластин наклонными по отношению к оси симметрии пластины. 6 ил.. 1 табл.

7 г

фиг.

фиг 2

(рие.З

фиг. 5

фигк4фцг.6