Аппарат для ультрафильтрации и обратного осмоса Советский патент 1993 года по МПК B01D63/16 

Ё

Сущность изобретения: аппарат для ультрафильтрации и обратного осмоса включает корпус и фильтрующее тело, состоящее из опорного элемента, покрытого дренажным материалом с нанесенной на его поверхность полупроницаемой мембраной. Корпус имеет форму полого перфорированного усеченного конуса с уменьшающимся по ходу движения разделяемого раствора сечением. На его внутренней поверхности уложен дренажный материал с полупроницаемой мембраной, а опорный элемент выполнен в виде полого перфорированного винтового конвейера с уменьшающимися по ходу движения рас- тЁора шагом и диаметром винтового выступа. Опорный элемент установлен с возможностью вращения, при этом винтовой выступ установлен с зазором над валом и укреплен на нем с помощью переточных трубок. 1 ил.

Изобретение относится к разделению растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - увеличение производительности аппарата, снижение уровня концентрационной поляризации и получение высоковязких продуктов.

На чертеже показан продольный разрез описываемого аппарата.

Аппарат для ультрафильтрации и обрат- ного осмоса состоит из корпуса 1, на внутренней .поверхности которого уложен дренажный материл 2, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной 3. Корпус 1 имеет форму усеченного корпуса с уменьшающимся по ходу движения разделяемого

раствора сечением. Внутри корпуса 1 размещен полый винтовой конвейер с уменьшающимися по ходу движения раствора шагом и диаметром. При этом винтовой выступ 5 установлен с зазором над валом 6 и укреплен на нем с помощью переточных трубок 7.

Величина зазора определяется необходимостью исключения механического повреждения полупроницаемой мембраны 8 с дренажным материалом 9, расположенных как на выступе 5, так и на валу 6 конвейера 4, а также гидродинамическим сопротивлением зазора, создающим условия для направления потока разделяемой жидкости не через зазор, а по винтовому каналу, образованному выступом и внутренней поверхностью корпуса 1. Переменный шаг конвейера,4 и конусообразная форма корпу

00

о VI

со

00

OJ

CJ

са 1 аппарата способствует равномерному поддерживанию рабочего давления по всему обьему аппарата.

Для подачи разделяемой жидкости в аппарат служит патрубок 10, а для ее удаления - патрубок 11.

Для удаления фильтрата в полом конвейере 4 и корпусе аппарата имеются отверстия 12.

Аппарата работает следующим образом.

От внешнего привода (не показан) приводится во вращение винтовой конвейер 4, Одновременно разделяемая жидкость через патрубок 10 подается в аппарат под рабочим давлением и движется по винтовому каналу. По мере прохождения разделяемой жидкости по каналу аппарата происходит повышение концентрации растворенных в нем веществ, и увеличение вязкости до пределов, при которых передвижение жидкого продукта под действием рабочего давления становится затруднительным.Поэтому во избежание чрезмерного увеличения давления в аппарате дальнейшее транспортирование жидкого продукта осуществляется не только под действием рабочего давления, но и благодаря усилию винтового выступа конвейера 4.

Часть раствора при движении продукта по аппарату через мембраны 3 и 8 проникает в дренажный материал 2 я 9 и удаляется через отверстия 12 и полый вал 6 наружу в виде фильтрата. Высококоцентрированный раствор продукта выводится из аппарата с помощью патрубка 11.

Преимущества описанного устройства, по сравнению с прототипом, следующие:

установка опорного элемента с возможностью вращения создает турбулизирую- щий эффект, снижающий уровень концентрационной поляризации, а также способствует перемещению высоковязкого продукта по аппарату, что позволяет получить продукт с большим содержанием сухих веществ и высокой вязкостью;

выполнение корпуса в форме усеченного конуса и выполнение опорного элемента в виде полого перфорированного винтового конвейера с уменьшающимися по ходу движения продукта шагом и диаметром винтового выступа способствует равномерному поддержанию давления во всем объеме ап

парата, и создаёт хорошие гидродинамические условия разделения продукта;

использование внутренней поверхности корпуса с уложенными на ней дренажным слоем и полупроницаемой мембраны, а

также установка винтового выступа с зазором над валом позволяют увеличить площадь полупроницаемых мембран в объеме аппарата, что увеличивает его производительность.

Формула изобретения Аппарат для ультрафильтрации и обратного осмоса, включающий корпус И распо- ложенное в нем фильтрующее тело-,

состоящее из полого опорного элемента, покрытого дренажным материалом, и полупроницаемой мембраной, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности аппарата, снижения уровня концентрационной поляризации и получения высоковязких продуктов, корпус выполнен в виде перфорированного усеченного конуса с уменьшающимся по ходу движения разделяемого раствора сечением, внутренняя

поверхность которого покрыта дренажным материалом и полупроницаемой мембраной, а опорный элемент выполнен в виде полого перфорированного винтового конвейера с уменьшающимися по ходу движения разделяемого раствора диаметром и шагом винтового выступа и установлен с возможностью вращения, при этом винтовой выступ расположен с зазором над валом винтового конвейера и укреплен на нем с

помощью переточных трубок.