Устройство для мембранного разделения Советский патент 1992 года по МПК B01D63/00 

жении проницаемости мембран в процессе эксплуатации в аппарат вспомогательным насосом подается реагент для обработки мембран, после чего их свойства восстанавливаиэтся.

Однако taKoe устройство не исключает образования отложений на мембранах при остановках процесса разделения, например, при отключении электропитания, проведении ремонтных работ с целью замены вышедшего из строя мембранного элемента, при выработке всего объема исходной жидкости и т.д.

Целью изобретения является повышение производительности устройст:ва путем уменьшения об0азов, отложений на поверхности мембран и снижение его материа/1оемкости.

В устройстве для мембранного разделения; содержащем мембранный апрарат. выполненный в виде закрепленных на раме параллельно соединенных между собой разделительных моделей, содерж.ащих последовательно соединенные собой мембранные разделители, и соединенный с линиями пОдачи исходной жидкости, отвода концентрата и пермеата с запорными органами, и емкость для промывочного раствора; кртораяпосредством обратного кяапана соединена с линией пбДачи исходной жидкости и установлена над мембранным аппаpiatoM, в котором патрубок подвода исходной жидкости расположен выше патрубка отвода концентрата, а также тсэм, что рама мембранного аппарата выполнена в виде ЛОЛОЙ стойки, соединенной с линией отвода пермеата и емкость промывочного раствора, а разделители мембранного аппарата соединены между собой переходниками, развернутыми на противоположных концах разделителей на 90°

Соединение емкости промывочного раствора посредством обратного клапана с линией подачи исходной жидкости и установка ее над мембранным аппаратом позврляет при наличии давления в линии обрабатываемой жидкости обратным клапаном надежно отсекать линию отвода пермеата от линии подачи исходной жидкости, а при падении давления в линии подачи исходной жидкости обратной клапан под действием гидростатического давления пермеата открывается и пермеат из емкости поступает в мембранный аппарат, замещая при этом концентрат в мембранных разделителях. Удаление концентрата из последних исключает оседание взвешенных частиц на поверхность мембран, а также отложение веществ, выделяющихся при коалесценции из эмульсий при достижении

повышенной кон центрации обрабатываемой жидкости. Эта операция выполняется без участия оператора -как при автоматизированном, так и при ручном управлении работой мембранной установки, тем самым исключая снижение производительности установки засчет забивания пор в мембранных элементах при остановке процесса разделения раЬтворо в.

0 Выполнение мембранного аппарата так. что патрубок подвода исходной жидкости расположен выше патрубка отвода концентрата исклк чает перемещивание пермеата с концентратом при вытеснении

5 последнего пермеатом для быстрого удаления из мембранных разделителей, тем самым предотвращая выпадение осадка, вызывающего снижение производительности мембран.

0 Выполнение рамы мембранного аппарата в виде полой стойки, соединенной с линией отвода пермеата и с емкостью промывочного раствора, обеспечивает снижение материалоемкости устройства.

5 сокращает протяженность комиуникаций. сокращая тем самым время заполнения аппарата либо пермеатом, либо промывочным раствором, позволяет готовить промывочный раствор введением реагентов в перме0 вг. , ,; . ,:;У. ,,. V- , , .:,/.,. : .; Соединение разделителей между собой переходниками, развернутыми на противоположных концах разделителей на 90°. обеспечивает выполнение сборки мембранного аппарата, при которой патрубок подачи исходной жидкости расположен выше патрубка отбора концентрата, при этом обеспечивается высокая плотность упаков| и, удобство -сборки и разборки аппарата.

0 снижение материалоемкости.

На фиг. 1 изображено устройство для мембранного разделения, общий вид: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1: на фиг. 3 последовательное соединение двух разделителей. разрез ; на фиг. 4 - разделительный модуль, общий вид.,

Устройство для мембранного разделения содержит мембранный аппарат 1. сЬединенный с пинией 2 подачи исходной

0 жидкости, расположенной в верхней части аппарата, и линией 3 отвода концентрата, расположенной в нижней части аппарата. Над мембранным аппаратом 1 установлена емкость 4,соединенная трубопроводом 5 с

5 пермеатотводящим коллектором 6. выпйлнеНным в виде полой стойки рамы аппарата 1. а также трубопроводом 7 с обрат)ым клапаном 8с линией 2 подачи исходной жидкости. Емкость 4 снабжена также расположенным в верхней ее части патрубком 9, соединенным с линией отвода пермеата. Мембранный аппарат 1 содержит мембранные разделители 10. которые последовательно соединены между собой посредством двойников 11, образуя разделительные модули из шести разделителей, которые попарно расположены один над другим, что достигается разворотом на 90 переходников 11, расположенных на проти вополо)сных концах мембранных разд лителей 10. В Зависимости от требуемо 1 произвд/|й1г)%ности мембранный аппарат t может ( требуемое количество модулей к.пёреходниками 11 подсоединены к WoJQ Stoitf y коллектору 12 tt отводящему Konn&iri i } (. 1), тгр.йчем к подающему коллектору 11 подсоедйня&тся первый мембранный разделитель Щ, расположенный в верхней части каждого Модуля а к отводящему коллектору 13 подсо д нем шестой, последний в модуле мембраннь(й разделитель 10, расположенный в части каждого модуля. Количество разделителей в модуле может быть и меньшее шести, их количество определяется кинематиче-. ской вязкостью обрабатываемой жидкости и характеристиками подающего (циркуля ционного) насоса, соединяющего линию подачи исходной жидкости и линию отвода концентрата. В каждом мембранном разделйтеле 10 герметично установлен мембранный элемент 14, полость, образованная внещней поверхностью мембранного эле мента и внутренней поверхностью разделителя, служит для сбора пермеата и сообщается через штуцер 15 с пермеатбтводящим коллектором 6.

Устройство работает следующим образом.. , ,

Исходная жидкость под давлением 0,40,5 МПа при ультрафильтрации и 4-5. МП при обратном осмосе по линии подачи ис- ходной жидкости подается в аппарат t через коллектор 12 и переходники 11. ПроХодя через мембранные элементы 14, часть потока, очищенная от задерживаемой примесм, проходит через мембрану в полость, заключенную между мембранным элементрм и корпусом разделителя 10, откуда через штуцеры 15, коллекторы б и трубопровод 5 поступает в емкость 4 сбора пермеата. из которой сливается через патрубок 9 сброда пермеата. Таким образом, во время работы устройства емкость 4 постоянно заполнена , слив его через трубопровод 7 исключен, так как обратный клапан 8 заперт давлением обрабатываемой жидкости. Непрошедшая через мембраны жидкость (концентрат) через переходники 11 поступ ает в

отводящий коллектор 13. в зависимости от характера разделяемых жидкостей концентрат из отводящего коллектора 13 направляется за пределы устройства либо вновь подается в линию 2 подачи исходной жидкости для повторного концентрирования, в этом случае процесс мембранного разделения может проводиться многократно додостижения заданной степени концентрирования.

Предлагаемое устройство исключает образование отложений на мембранах при остановке процесса мембранного разделения путем автоматического заполнения мембранныхэлементов пермеатом при прекращении работы устройства, что позволяет увеличить ресурс работы меллбранных элементов и повысить производительность установки не менее, чем на 10-15% путем увеличения межпромывочного срока работы. За счет использования в качестве несущего каркаса фильтратотводящего кчэллектора и предлагаемого расположения переходников, соединяющих разделители, достигается упрощение конструкции и снижение материалоемкости её на 20-25%.

Формула изобретения Т. Устройство для мембранного разделения. содерх$:ащее мембранный аппарат, выполненный в виде установленных на раме параллельно соединенных между собой разделительных модулей, содержащих последовательно соединенные между собой мембранные разделители, и соединенный с линиями подачи исходной жидкости, отвода концентрата и пермеата. включающими запорные органы, и емкостью для промывочного раствора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства путем уменьшения образования отложений на поверхности мембран, емкость для промывочного раствора посредством обратного клапана соединена с линией подачи исходной жидкости и установлена над мембранным аппаратом, в котором патрубок подвода исходной жидкости каждого разделительного модуля расположен выше патрубка отвода концентрата.

2.Устройство лоп. 1.отличающеес я тем. что. с целью снижения материалоемкости устройства, рама мембранного аппарата выполнена в виде полой стойки, соединенной с линией отвода пермеата и с емкостью для промывочного раствора.

3.Устройство по пп. 1 и 2. отличающее с я тем. что мембранные разделители в модуле соединены между собой переходниками, развернутыми на противоположных концах разделителей на 90°.

Фиг.1

А-А

Изобретение относится к мембранным апп?(ратам для проведения процессов ультрафильтрации и обратноосмотического раз- деления растворов и может быть\ использовано для обработки сточных вод, концентрирования различных растворов, опреснения воды в химической, пищевой, электронной и другим отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности устройства путем уменьшения образования бтложений на по-Изобретение относится к мембра>&1ным аппаратам для проведения прдцессовульт':^ рафильтрациииобратноосмотического разделения растворов и может использоваться для обработки сточных вод. концентрйрова-:: ния различных растворов, опреснения воды : в химической, пищевой, злектроНной и других отраслях промышленности.Известно устройство для ультрафильтг рации и обратноосмотического разделенияверхности мембран и снижение его материалоемкости. Устройство содержит мембран- ный аппарат, выполненный в виде установленных на раме параллельно соединенных между собой разделительных модулей, содержащих последовательно соединенные между, собой мембранные разделители, и соединенный с линиями подачи исходной жидкости, отвода концентрата и пермеата. включающими запор>&1ые органы, и емкость для промывочного раствора. Последняя посредством обратного клапана соединена с линией подачи исходной жидкости и установлена над мембранным аппаратом, в котором патрубок подвода исходной жидкости каждого разделительного модуля расположен-выше патрубка отвода концентрата. Рама мембранного аппарата выполнена в виде полой стойки, соединенной с линией отвода пермеата и емкостью для промывочного раствора. Мембранные разделители в модуле соединены между собой переходниками, развернутыми на противоположных концах разделителей на 90". 2 з.п. ф-лы. 4 ил.растворов, содержащее мембранный аппарат с фильтрующими длементами, соеди- ненный с линиями подачи исходной 'жидкости. Отвода концентрата и пермеата. Линия отвода пермеата через запорный орган соединена с рециркулйционным конту- ррм. состоящим из линии отвода концентрата, линии подачи исходной жидкости, вспомогательного насоса и емкости с реагентом для обработки мембра.н. Присни-feSJо300

3J

Й/г:«