Мембранный аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01D63/16 

Наиболее близким известным техническим решением является мембранный аппарат, содержащий несущие фланцы со штуцерами и отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата, пакет мембранных элементов, каждый из которых имеет каркасную пластину с углублением на одной плоскости для образования камеры прохода исходного раствора, в которой размещено турбулизирующее устройство, с дренажным устройством на другой плоскости и с отверстиями для ввода исходной смеси и выгода концентрата и фильтрата, полупроницаемую мембрану, расположенную на дренажном устройстве, с отверстиями сорсно отверстиям на двух противоположных сторонах каркасной пластины, контурные и коллекторные узлы уплотнения, выводы к отверстиям для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата от турбулизирующих и дренажных каналов, выполненные в виде сплошного канала.

Недостатками данного аппарата является наличие застойных зон и сложность конструкции за счет наличия дрполнитель- ных прокладок.

Целью изобретения является исключение застойных зон и упрощение конструкции аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для проведения мембранного процесса разделения жидких и газовых смесей, содержащем несущие фланцы со штуцерами и отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата, пакет мембранных элементов, каждый из которых имеет каркасную с углублением на одной плоскости для образования камеры прохода исходного раствора пластину, в которой размещено турбулизирующее устройство, с дренажным устройством на другой плоскости и с отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата, полупроницаемую мембрану, расположенную на дренажном устройстве, с отверстиями соосно отверстиям на двух противоположных сторонах каркасной пластины, контурные и коллекторные узлы герметизации, выводы к отверстиям для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата от турбулизирующих и дренажных каналов, выполненные в виде сплошного канала, на обеих сторонах каркасной пластины коллекторные узлы уплотнения выполнены в виде охватывающих отверстия выступов, а контурные узлы уплотнения, выполненные в .виде выступов, смыкаются с коллекторными узлами в виде

перемычек между охватывающими отверстия выступами

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 - вид сверху на каркасную

пластину; на фиг 3 - разрез по А-А фиг. 2; на фиг, 4 - разрез по Б-Б фиг. 2. Мембранный аппарат состоит из пакета фильтрующих элементов, зафиксированного между несущими фланцами 1 и 2 при

0 помощи стягивающих шпилек, либо другого стягивающего устройства (на чертеже не обозначено). На фланцах 1 и 2 выполнены коллектор 3 для подачи исходной смеси с выходными отверстиями 4, 5, 6 и штуцером 7,

5 коллектор 8 для отвода концентрата с входными отверстиями 9,10 и штуцером 11; коллектор 12 для отвода фильтрата с входными отверстиями 13 и 14 и штуцером 15; коллектор 16 для отвода фильтрата с входны0 ми отверстиями 17, 18, 19 и штуцером 20.

Пакет фильтрующих элементов состоит из чередующихся полупроницаемых мембран 21 и 22 и каркасных пластин 23 и 24. На двух противоположных сторонах полупро5 ницаемых мембран 21 и 22 выполнены отверстия, соосные с отверстиями 4, 5, 6, 13, 14, 9, 10, 17,18,19 соответственно. На нижней плоскости каркасной пластины 24 расположено турбулизирующее устройство в

0 виде каналов 25. имеющих выход к отверстиям 26. 27, 28, 29, 30, выполненным на двух противоположных сторонах каркасной пластины соосно с отверстиями на двух сторонах полупроницаемой мембра5 ны соответственно. На верхней плоскости каркасной пластины 24 вокруг отверстий 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 34. 35 выполнены коллекторные узлы уплотнения 31 в виде плоских охватывающих отверстия высту0 пов, а контурные узлы уплотнения 36, выполненные в виде плоских выступов, смыкаются с коллекторными в виде перемычек 37 между охватывающими отверстия выступами 31. На нижней плоскости каркас5 ной пластины вокруг отверстий 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 34, 35, а также по контуру пластины выполнены аналогичные узлы уплотнения в виде выступов, но выступы имеют полукруглую форму.

0 На нижней плоскости каркасной пластины имеются каналы 37, соединяющие полость отверстий 26, 27,28, 29, 30с каналами 25. На верхней плоскости каркасной пластины выполнено дренажное устройство в виде

5 каналов 38, имеющих выход через каналы 39, 40 и другие к отверстиям 34, 35, 31, 32, выполненных соосно с отверстиями в полупроницаемой мембране. Все каркасные пластины мембранного аппарата по исполнению и расположению идентичны.

Верхняя и нижняя плоскости несущих фланцев 1 и 2 по исполнению могут быть аналогичными верхней и нижней плоскостям каркасных пластин соответственно, но без отверстий, соответственно совпадающих с отверстиями коллекторов и без каналов.

Аппарат работает следующим образом.

Разделяемая смесь подводится в рабочую зону под давлением через штуцер 7, коллектор 3, выходные отверстия 4, 5, 6 и распределяется по поверхности мембран (на примере мембраны 22) через отверстия 26, 27, 28, сообщающиеся с ними каналы, аналогичные каналу 37, и каналы 25, Часть смеси проникает через мембраны в дренажные устройства и отводится через каналы, аналогичные 38, 39, отверстия 32, 33, 34, 35 в каркасной пластине, входные отверстия 13, 14, 17, 18, 19 коллекторов 12. 16 со штуцерами 15 и 20 соответственно. Другая часть смеси в виде концентрата отводится из рабочей зоны через каналы 37. отверстия 29,30 в каркасной пластине, входные отверстия 9. 10, коллектор 8 и штуцер 11.

Процесс разделения в заявляемом аппарате из-за исключения застойных зон идет более эффективно, а отсутствие дополнительных прокладок приводит к упрощению трудоемкого процесса сборки-, разборки аппарата и замены мембран.

Формула изобретения Мембранный аппарат, содержащий несущие фланцы со штуцерами и отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеатэ, пакет мембранных элементов, каждый из которых снабжен каркасной пластиной с углублением на одной плоскости для образования камеры прохода исходного раствора, в которой

размещено турбулизирующее устройство, с дренажным устройством на другой плоскости и с отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеата, полупроницаемой мембраной, расположенной на дренажном устройстве, с отверстиями, соосными с отверстиями на двух противоположных сторонах каркасной пластины, снабженной контурными и коллекторными узлами герметизации, выводами к

отверстиям для ввода исходной смеси и вывода концентрата и пермеата от турбу- лизирующих и дренажных каналов, выполненных в виде сплошного канала, отличающийся тем, что, с целью исключения

застойных зон и упрощения конструкции, на обеих плоскостях каркасных пластин коллекторные узлы герметизации выполнены в виде охватывающих отверстия выступов, а контурные узлы герметизации выполнены

в виде выступов и смыкаются с коллекторными узлами в виде перемычек между охватывающими отверстия выступами.

in

т

in I-

F

л

л

Изобретение относится к разделению смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, микробиологической, электронной, пищевой и других отраслях промышленности для осуществления ультрафипьтрации обратного осмоса и других мембранных процессов. Целью изобретения является Исключение застойных зон в аппарате и упрощение его конструкции. Аппарат для проведения мембранного процесса разделения содержит несущие фланцы со штуцерами и отверстиями для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата, пакет мембранных элементов. Каждый мемИзобретение относится к разделению смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, микробиологической, электронной, пищевой и других отраслях промышленности для осуществления ультрафильтрации обратного осмоса и других мембранных процессов. Названные процессы проводят в аппаратах с различной конструкцией фильтрующих элементов - плоскими, трубчатыми, рулонными, на основе полых волокон. бранный элемент имеет каркасную пластину с углублением на одной плоскости для образования камеры прохода исходного раствора. В этой камере размещено турбу- лиэирующее устройство. На другой плоскости каркасной пластины имеется дренажное устройство. В пластине выполнены отверстия для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата. Полупроницаемая мембрана расположена на дренажном устройстве с отверстиями соосно отверстиям на двух противоположных сторонах каркасной пластины. Имеются контурные и коллекторные узлы герметизации, выводы к отверстиям для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата оттурбули- зирующих и дренажных каналов, выполненные в виде сплошного канала. На обеих сторонах каркасной пластины коллекторные узлы уплотнения выполнены в виде охватывающих отверстия выступов, а контурные узлы уплотнения, выполненные в виде выступов, смыкаются с коллекторными узлами в виде перемычек между охватывающими отверстия выступами. 4 ил. Известен аппарат, содержащий несущие фланцы со штуцерами и отверстия для ввода исходной смеси и вывода концентрата и фильтрата, пакет мембранных элементов, каждый из которых имеет каркасную пластину с дренажным устройством, полупроницаемую мембрану, контурные и коллекторные узлы уплотнения, выполненные в виде резиновых колец. К недостаткам конструкции данного аппарата следует отнести наличие в нем застойных зон и резиновых уплотнений, которые усложняют сборку аппарата и замену мембран. со с ч| ч1 ел Ј ел

и 21

А-А

Г Фиг. 2

Фиг.4